Wie lassen sich Spintronik-Komponenten einfach und gezielt mit Licht ansprechen? Antworten darauf suchen ab April 2024 das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und das Interdisziplinäre Zentrum für Nanowissenschaften Marseille (CINaM) im gemeinsamen Forschungsprojekt Nano-PLASMAG. Im Fokus stehen auf chemischen Weg hergestellte nanometerkleine, regelmäßig geformte Würfel aus purem Gold. Sie sollen als eine Art Dolmetscher dienen und Licht möglichst effektiv an Nanomagnete koppeln, um deren Zustand beeinflussen zu können. Magnetische Anregungen in Spintronik-Materialien lassen sich nur sehr ineffizient durch Licht beeinflussen. Deshalb braucht es eine Zwischeninstanz, um das Licht in andere Anregungszustände zu verwandeln, die dann letztlich mit dem magnetischen System „sprechen“ können. Im Projekt Nano-PLASMAG sollen kleine Goldwürfel diese Funktion übernehmen. Sie werden auf einer dünnen magnetischen Schicht platziert. Fällt Licht darauf, geraten die Nano-Kuben in eine Art Quanten-Resonanz, bei der die Leitungselektronen in ihnen kollektiv schwingen und dadurch das Licht besonders wirkungsvoll absorbieren. Diese effektive Lichtabsorption kann zwei Folgen haben: Zum einen erhitzen sich die Würfel durch die Reibung der Elektronenschwingungen, zum anderen erzeugt die Schwingung der geladenen Teilchen ein zeitabhängiges elektromagnetisches Feld, mit dem sich vorhandene Anregungszustände in der dünnen Magnetschicht gezielt manipulieren lassen. Um ihre Hypothesen zu überprüfen, planen die Fachleute in den kommenden drei Jahren diverse Experimente, insbesondere an der HZDR-Anlage TELBE im ELBE-Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen
