Funktionelle Domänenwände in Multiferroischen Materialien

Vor über 60 Jahren hielt der berühmte Physiker Richard Feynman einen bahnbrechenden Vortrag mit dem Titel „There's Plenty of Room at the Bottom“. Er beschrieb, wie es eines Tages möglich sein könnte, Materialien in unvorstellbar kleinem Maßstab zu kontrollieren und zu manipulieren. Um dies zu erklären, rechnete er vor, dass alle Informationen aus allen jemals geschriebenen Büchern in einen winzigen Würfel passen würden, der kleiner als ein mit bloßem Auge sichtbares Staubkorn ist. Diese Vision war der Auslöser für die Entwicklung der Nanotechnologie - der Wissenschaft vom Aufbau und der Entwicklung von Materialien in der Größenordnung von Atomen und Molekülen. Zur Veranschaulichung: Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter, etwa so groß wie ein paar Atome in einer Reihe. Auf dieser Nanoskala können sich Materialien auf außergewöhnliche Weise verhalten, was spannende Möglichkeiten für zukünftige Technologien bietet.
Unser Projekt „Functional Domain Walls in Multiferroic Materials“ erforscht ein solches faszinierendes Phänomen im Nanobereich: Domänenwände. Dabei handelt es sich um dünne Grenzen - nur wenige Nanometer dick - innerhalb von Materialien, die Bereiche mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie magnetische oder elektrische Zustände, voneinander trennen. Das Besondere an ihnen ist, dass sie einzigartige Eigenschaften aufweisen können, die im umgebenden Material nicht vorhanden sind, was sie zu leistungsstarken Kandidaten für Zukunftstechnologien macht.
Durch die Kombination modernster Experimente und theoretischer Methoden zielt unsere Forschung darauf ab, das verborgene Potenzial von Domänenwänden zu erschließen. Wir hoffen, neue Wege für ihre Verwendung in winzigen, energieeffizienten Geräten zu finden, die den Weg für Innovationen in der Elektronik, Sensorik und anderen Anwendungen der Nanotechnologie ebnen.