Stellen Sie sich vor, Sie werfen einen Stein ins Wasser. Wellen breiten sich aus. Ähnliches passiert in winzigen Magnetscheiben, kaum dicker als ein Haar. Forschende am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf haben dort jetzt etwas Erstaunliches entdeckt. Sie fanden Schwingungszustände, die bisher niemand in Magnetwirbeln gesehen hatte.
Die Entdeckung begann mit einem Rätsel. Das Team um Dr. Helmut Schultheiß testete extrem kleine Magnetscheiben aus Nickel-Eisen. Jede Scheibe ist nur wenige hundert Nanometer groß. In diesen Scheiben bilden sich Magnetwirbel. Die Forscher regten diese Wirbel mit magnetischen Wellen an. Doch statt der erwarteten einfachen Schwingung sahen sie plötzlich ein ganzes Bündel von Signalen. „Zuerst dachten wir, es sei ein Messartefakt oder irgendein Störimpuls", erinnert sich Schultheiß. Der Effekt trat aber immer wieder auf.
Ein Adapter für die Computerwelt
Das Besondere an der Entdeckung: Statt einer einzelnen Schwingung entstehen viele verschiedene Frequenzen gleichzeitig. Die Forscher sprechen von einem Frequenzkamm. Wie bei einem Kamm reihen sich die Frequenzen fein säuberlich nebeneinander auf. Genau diese Vielfalt macht den Effekt so interessant. „Wir nennen das den Universaladapter", sagt Schultheiß. Elektronik, Spintronik und Quantencomputer arbeiten mit unterschiedlichen Frequenzen. Die Floquet-Magnonen könnten sie zusammenbringen.
Dazu kommt ein weiterer Vorteil. Wo andere Experimente leistungsstarke Laser brauchen, reichen hier Mikrowatt. Das ist ein winziger Bruchteil dessen, was ein Handy im Standby verbraucht. Der geringe Energiebedarf macht die Entdeckung besonders praktikabel.
Das Team plant bereits weitere Versuche. Es will testen, ob der Effekt auch in anderen magnetischen Strukturen funktioniert. Schultheiß betont die doppelte Bedeutung der Arbeit. „Zum einen eröffnet unsere Entdeckung neue Wege, grundlegende Fragen des Magnetismus zu beantworten. Zum anderen könnte sie irgendwann helfen, die Welt der Elektronik, der Spintronik und der Quanteninformationstechnologie besser miteinander zu verbinden."
