Die Entwicklung größerer Speicher und schnellerer Datenverarbeitungsmöglichkeiten erfordert neue technologische Ansätze. Funktionale magnetische Materialien haben dabei großes Potenzial. Der technologische Fortschritt auf diesem Gebiet hängt wesentlich von der Herstellung und Charakterisierung der Materialien und dem Verständnis grundlegender physikalischer Prozesse auf kurzen Zeitskalen und Nanometer-Längenskalen ab.

Vom 6. – 8. Januar 2021 wurden aktuelle Fortschritte dieses Forschungsfeldes im Rahmen eines vollständig virtuellen Seminars diskutiert. Um den kommunikativen Charakter zu erhalten, der für die WE-Heraeus-Seminare typisch ist, wurde erstmals die digitale Konferenzplattform MeetAnyway eingesetzt, die neben der Übertragung von Vorträgen auch virtuelle Postersitzungen und Möglichkeiten zum direkten Austausch bietet. Mit mehr als einhundert Teilnehmern stieß dieses digitale Format auf eine sehr gute Resonanz.

Den ersten thematischen Schwerpunkt bildete die Erforschung neuer nanomagnetischer Materialien. Von besonderem Interesse sind dabei weiterhin Materialien, die chirale magnetische Texturen (z.B. Skyrmionen oder Antiskyrmionen) bei Raumtemperatur stabilisieren können. In den vorgestellten Materialien entsteht Chiralität entweder in asymmetrischen Heterostrukturen oder an gekrümmten Flächen. Auch bei den Posterbeiträgen stießen gekrümmte und drei-dimensionale Strukturen auf hohes Interesse.

Hochauflösende Bildgebungsverfahren spielen im Bereich des Nanomagnetismus eine zentrale Rolle. Präsentiert wurden beeindruckende technische Fortschritte bei den laborbasierten Rasterverfahren (MFM, STM, NV-Mikroskopie), die zu höherer Sensitivität führen (z. B. Messungen an Antiferromagneten), die präzise quantitative Messungen der Magnetisierung erlauben oder lokale Spinwellen-Spektroskopie ermöglichen. Die Röntgenmikroskopie hat sich in den letzten Jahren zum wichtigsten Werkzeug für die zeitaufgelöste Abbildung von mobilen Spinstrukturen entwickelt und hat nun mit 3D-Aufnahmen des Magnetisierungsfeldes eine neue technische Revolution erlebt.

Den Abschluss bildeten Beiträge zu ultra-schnellen Magnetisierungsprozessen. Hier standen verschiedene experimentelle Nachweise des erst kürzlich vorhersagten OISTR-Prozesses (optically induced intersite spin transfer) im Mittelpunkt.

Wir bedanken uns bei allen Teilnehmern für die rege Mitwirkung und bei der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die finanzielle und ganz besonders die organisatorische Unterstützung des virtuellen Seminars.

Dr. Jakob Walowski, U Greifswald

Dr. Felix Büttner, Helmholtz-Zentrum Berlin

Dr. Bastian Pfau, Max-Born-Institut Berlin