Larve oder „Mini-Me“? (Wissenschaftsbild des Tages)
Magnetfelder lassen sich leicht mit Eisenspänen oder Kompassnadeln anzeigen. Bei einzelnen Atomen ist das Feld jedoch entsprechend klein und schwer zu erfassen. Nun ist dieses Unterfangen trotzdem gelungen. Ein Team der Universität Tokio hat die Magnetfelder in atomarer Genauigkeit mithilfe eines speziellen Mikroskopie-Systems aufgenommen, ein eigens entwickeltes Magnetfeld-freies Atomic-Resolution STEM (MARS).
Die Abbildung zeigt das Realraum-Magnetfeldbild eines antiferromagnetischen α-Fe2O3 – das Atomstrukturbild (l.) und das entsprechende Magnetfeldbild (r.). Auf dem Atomstrukturbild sind die Fe-Atome als helle Flecken zu sehen. Im Magnetfeldbild zeigt der Farbkontrast die Ausrichtung und Stärke des Magnetfelds an. Der Farbkreis oben rechts zeigt, wie Farbe und Helligkeit die Magnetfeldorientierung und -stärke symbolisieren. In der Farbkarte sind die antiparallelen Magnetfelder auf den benachbarten Fe-Atomschichten zu erkennen, wodurch die antiferromagnetische Ordnung im Kristall sichtbar wird.
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Wissenschaftsbild des Tages vom 1.3.2022 (Naoya Shibata)