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Magnetische Tarnkappe

Supraleiter-Antimagnet kann Magnetfelder vollständig abschirmen

Physikern ist es erstmals gelungen ein Magnetfeld so abzuschirmen, dass der Fluss der Feldlinien keine Rückschlüsse auf eine Abschirmung zulässt, dabei ist das Inneren des zylinderförmigen Antimagneten vor den äußeren magnetischen Feldern geschützt.

Bratislava (Slowakei) / Barcelona (Spanien). Es klingt wie eine Tarnvorrichtung aus einem Science-Fiction Film, die spanische und slowakische Physiker gemeinsam entwickelt haben. Nach einer Simulation am Computer, die ein halbes Jahr in Anspruch nahm, konstruierten die Wissenschaftler einen Prototypen eines Antimagneten in der Größe eines Fingerhutes. Für ihren Prototyp nutzte das Team einen Hochtemperatur-Supraleiter und eine ferromagnetische Legierung aus Chrom, Nickel und Eisen. Aus diesen Materialien fertigten sie einen Doppelzylinder, der vereinfacht beschrieben wie ein Antimagnet wirkt.

Alvar Sanchez, von der Universitat Autònoma de Barcelona, kommentiert: "Unsere zylindrische Doppelhülle tarnt ein gleichmäßiges magnetisches Feld“. Besonders stolz sind Sanchez und seine Kollegen darauf, dass für den Prototypen keine Materialien neu entwickelt werden mussten, wie es bei neuen Experimenten mit Supraleitern üblich ist.

Sanchez und seine slowakischen Kollegen von der Akademie der Wissenschaften in Bratislava untersuchen derzeit den Einfluss verschieden starker statischer Magnetfelder auf die Tarnvorrichtung. Die neusten Experimente ergaben, dass der mit flüssigem Stickstoff auf minus 193 Grad Celsius abgekühlte Supraleiter eine wirksame Barriere für Magnetfelder von bis zu 40 Millitesla ist. Anders als vergleichbare Objekte für Mikrowellen und sichtbaren Licht muss der Antimagnet nicht auf unterschiedliche Frequenzen eingestellt werden um zu funktionieren.

Die ersten Versuche ergaben, dass das Innere des Tarnzylinders zwar vor magnetischen Einflüssen geschützt war, jedoch konnte der Hochtemperatur-Supraleiter äußere Magnetfelder stören. Um dieses Problem zu lösen, modifizierten die Physiker die Hülle des Tarnzylinders. Eine Eisenchromnickel-Legierung sorgte nicht nur dafür, dass die magnetischen Störungen verhindert wurden, es machte den Prototypen quasi unsichtbar. Die Feldlinien statischer Magnetfelder konnten sich dank der speziellen Legierung nahezu unverändert um den Zylinder ausbreiten.

Sanchez und sein Team sind von den bisherigen Ergebnissen begeistert und schwärmen von möglichen Einsatzgebieten. So könnte diese Tarnvorrichtung in Herzschrittmacher oder bei anderen empfindlichen elektronischen Geräten, wie Flugzeugelektronik oder Computer, verbaut werden. Form und Größe des Antimagneten spiele dabei keine Rolle, denn diese könne individuell den Bedürfnissen angepasst werden.

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