Der flüssige Ferromagnet – Magneto-optische Messungen

Abstract

Der Existenz magnetischer Ordnung in einer Flüssigkeit steht theoretisch nichts entgegen. In der Natur begegnet man dieser aber nicht, denn die magnetische Übergangstemperatur – die sogenannte Curie-Temperatur - liegt bei allen bisher bekannten Substanzen weit unterhalb der Schmelztemperatur. Erst Unterkühlungsexperimente mit Hilfe elektromagnetischer Levitation ermöglichten die Untersuchung an einer flüssigen Co₈₀Pd₂₀-Schmelze im Bereich des magnetischen Phasenübergangs und brachten 1997 über Streufeldmessungen den ersten Nachweis magnetischer Ordnung in einer Flüssigkeit.<br /> Die Drehung der Polarisationsebene des Lichtes bei der Reflexion an magnetisierten Oberflächen, der sogenannte <b>m</b>agneto-<b>o</b>ptische <b>K</b>err-<b>E</b>ffekt (<b>MOKE</b>), ermöglicht Rückschlüsse auf magnetische Eigenschaften und Zustand von Oberflächen. In Kombination mit einer Levitationsanlage wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit Kerr-Effekt-Messungen an der Oberfläche einer Co₈₀Pd₂₀-Schmelze durchgeführt.<br /> Kerr-Winkel-Messungen an der flüssigen unterkühlten Probe ergaben einen starken Anstieg der Messkurven bzw. eine Drehung des Kerr-Winkels am magnetischen Phasenübergang, was auf das Auftreten magnetischer Ordnung schließen lässt. Die ermittelte Curie-Temperatur der flüssigen Phase liegt bei 1253K und lässt sich somit durchaus mit in früheren Experimenten gewonnenen Werten vergleichen. Die Messergebnisse zeigen ein Unterschreiten der Curie-Temperatur um 2-3K für wenige Millisekunden.