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Ziel der neuen Emmy-Noether-Gruppe ist es, magnetische Bauelemente bis auf den kleinsten denkbaren Maßstab zu verkleinern und Informationen in einzelnen Oberflächenatomen zu verarbeiten und zu speichern.

Ultraschnelle Computer

Bauteile aus Atomen, die die magnetische Ausrichtung von Elektronen nutzen, könnten die Computer-Technologie revolutionieren, denn sie wären ultraklein, bräuchten keinen Strom und könnten mehr Informationen verarbeiten als bisherige Prozessoren. Dies würde z.B. die Speicherkapazität einer Festplatte um das Hundertmillionenfache erhöhen. Außerdem wären mit der sogenannten Spintronik Computersysteme möglich, die nicht mehr langwierig booten müssen, sondern mit denen man nach dem Einschalten sofort arbeiten kann.

Wie verhalten sich magnetische Atome?

Das Forscherteam unter Leitung von Dr. Khajetoorians will zum einen den Magnetismus von sogenannten Störstellen untersuchen, die z.B. in elektrischen Halbleitern vorkommen und deren magnetische Eigenschaften verändern. Zum anderen will die Gruppe ein Rastertunnelmikroskop aufbauen, mit dem die Spindynamik von magnetischen Atomen direkt beobachtet werden kann. Der Spin ist eine quantenmechanische Eigenschaft von Elektronen und kann als Drehung um die eigene Achse verstanden werden.

Maßgeschneiderte Atome nach dem Baukastenprinzip

Das Rastertunnelmikroskop kann einzelne Atome wie ein Kran neu positionieren und so gezielt atomare Ensembles mit maßgeschneiderten magnetischen Eigenschaften aufbauen. Die neue Forschungsgruppe will die Grenzen dieser Technologie weiter vorantreiben und unter anderem Atomverbindungen unter kontrollierten Bedingungen herstellen und untersuchen. Dr. Khajetoorians nutzt dabei die von ihm entwickelte sogenannte „Spin-LEGO“-Methode, die ähnlich wie bei einem Systembaukasten funktioniert.

Seit 2008 an der Universität Hamburg

Dr. Alexander Ako Khajetoorians studierte an der University of California in Berkeley und schloss 2008 in Austin an der University of Texas seine Promotion ab. Im gleichen Jahr begann der gebürtige US-Amerikaner am Institut für Angewandte Physik an der Universität Hamburg im Team von Prof. Roland Wiesendanger mit seinen Forschungen auf den Gebieten atomare Manipulation, Nanomagnetismus und Nano-Spintronik. Im Jahr 2012 wurde Dr. Khajetoorians mit dem Gerhard Ertl Young Investigator Award der Deutschen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet.