Magnetismus schichtweise

Dr. Claus M. Schneider neuer Direktor am Institut für Festkörperforschung

[30. Juni 2003]

Wie ein roter Faden zieht sich das Thema Magnetismus und dünne Schichten durch die Arbeiten von Claus Schneider: Seit 1. Juni leitet der 44-jährige Experimentalphysiker den Bereich "Elektronische Eigenschaften" am Institut für Festkörperforschung. Seine Vision: Die Nanoelektronik mit dem Elektronenspin verbinden.

Der Magnetismus beruht auf einer besonderen Eigenschaft der Elektronen - dem Spin. Das Elektron dreht sich, einfach gesprochen, sehr schnell um die eigene Achse. Dieser Spin wirkt wie ein Stabmagnet und kann "up" oder "down" ausgerichtet sein. Ordnen sich die atomaren Magnete wie im Eisen (lateinisch: ferrum) regelmäßig in einer Richtung aus, wird das Material (ferro-)magnetisch. Geht man zu Schichten, Oberflächen oder gar atomaren Ketten und Clustern, treten ganz neue magnetische Effekte auf. Seit der Jülicher und Pariser Entdeckung des Riesenmagnetowiderstands in dünnen Schichtsystemen ist klar, dass der Spin zu mehr taugt, als "nur" Postkarten an Kühlschranktüren festzuhalten.

Doch Claus Schneider will mit seinem 25-köpfigen Team nicht nur magnetische Schichtsysteme oder atomare Cluster verstehen. "Langfristig wollen wir Grundlagen und Entwicklungsstrategien für neue spinelektronische Bauelemente und bisher unbekannte Funktionalitäten für die Informationstechnologie schaffen." Nach weltweiten Einschätzungen ist dies der Milliarden-Dollar-Markt der Zukunft.

Den begeisterten Jazz-Gitarrist und Motorradfahrer zeichnet vor allem eines aus: Neugier. Nach dem Physik-Studium an der RWTH Aachen zog es ihn bereits während seiner Doktorarbeit ans Forschungszentrum Jülich und weiter an die Freie Universität Berlin. In dieser Zeit untersuchte er die Eigenschaften von Metalloberflächen und später die von nur wenige Atomlagen dünnen Schichten des magnetischen Metalls Cobalt auf Kupfer. Neben dem Magnetismus entdeckte er dabei seine zweite wissenschaftliche Leidenschaft: "Seit dem ersten Tag meiner Doktorarbeit bin ich eng mit der Synchrotronstrahlung verbunden." Die Synchrotronstrahlung zählt zu den "hellsten Lichtquellen" der Welt und ist polarisiert. So lassen sich gezielt magnetische Eigenschaften untersuchen. Zwei Methoden, die winkel- und spinabhängige Photoelektronenspektroskopie und die magnetische Spektro-Mikroskopie, entstanden bis zur Habilitation 1996 an derMartin-Luther-Universität und dem Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle/Saale. In diese Zeit fallen auch die Leitung des Labors für Experimente mit Synchrotronstrahlung am Berliner Synchrotron BESSY, sowie ein Forschungsaufenthalt am Laboratorium für Oberflächenphysik der Simon Fraser Universität, Kanada. Schneiders Schwerpunkte der letzten fünf Jahre als Leiter der Abteilung "Dünne Schichten und Nanostrukturen" am Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden: Untersuchung komplexer Materialsysteme, Entwicklung von Schichtpaketen für magnetische Sensoren, wie sie im ABS-System und an vielen anderen Stellen im Auto verwendet werden, und von künstlichen Antiferromagneten für die Informationstechnologie.

Aus dieser Zeit bringt er wichtige Kontakte, unter anderem zu führenden Unternehmen wie Bosch und Infineon mit ans Institut für Festkörperforschung (IFF) nach Jülich. An seiner neuen Umgebung schätzt Schneider die enge Zusammenarbeit mit seinen Kollegen und die großen Gestaltungsmöglichkeiten: "Neue Systeme bringen neue Effekte hervor. Und unbekannte Effekte verlangen nach neuen Methoden. Bereits jetzt bietet sich am IFF ein einzigartiges Spektrum an Untersuchungsmöglichkeiten."

Neuer Direktor am Institut für Festkörperforschung: Dr. Claus M. Schneider.

Foto: Forschungszentrum Jülich

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