Wien/Klosterneuburg. Werden Systeme immer weiter verkleinert, können neue physikalische Phänomene auftreten. Einem Forscherteam unter Beteiligung des Institute of Science and Technology Austria in Klosterneuburg ist die theoretische Beschreibung einer neuen Form von Magnetismus im Zusammenspiel zweier dünner Schichten gelungen, berichten die Physiker im Fachblatt "Physical Review Letters".

Der Magnetismus von Materie ist als ein kooperatives Phänomen zu verstehen, bei dem die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Bausteinen eine entscheidende Rolle spielt. Für herkömmliche, dreidimensionale Objekte sind diese Effekte schon sehr gut verstanden. Und auch die immer wichtiger werdende Klasse zweidimensionaler Materialien, die nur aus einer einzigen Schicht von Atomen bestehen, sind diesbezüglich bereits gut erforscht.

Messungen folgen

In der Studie beschreiben Giacomo Bighin vom IST Austria und Nicolo Defenu von der Uni Heidelberg mit Kollegen aus Ungarn und Italien nun Systeme, die sich aus zwei solchen zweidimensionalen Schichten zusammensetzten, und sind dabei auf eine neue Form von Magnetismus gestoßen. In diesem Fall ergebe sich der Magnetismus aus der Interaktion der beiden Schichten und ist nur schwer zu erkennen", so Bighin.

Noch handelt es sich bei der Entdeckung um eine rein theoretische Arbeit. Experimentalphysiker sollen den Effekt durch Messungen an realen Systemen bestätigen. Wie die Studie zeigt, wird die neue Magnetismusform umso bedeutender, je näher sich die Schichten kommen. "Da auch unsere elektronischen Geräte immer kleiner werden, ist es wichtig, solche Effekte zu verstehen", sagt Bighin. Zudem lasse sich die von den Forschern entwickelte Theorie auch auf andere physikalische Phänomene wie Supraleitung und Suprafluidität anwenden.