| 09.04.2020 |
Datenspeicherkonzept: Vorteilhafter Fehler
Jülich, 9. April 2020. Bei der Produktion nanoelektronischer Bauteile sind Materialdefekte üblicherweise unerwünscht, denn sie können das angestrebte Verhalten beeinträchtigen. Dass solche Defekte jedoch auch nützlich sein können, zeigen neue Computersimulationen eines Physikerteams des Forschungszentrums Jülich. Ihren Untersuchungen zufolge könnten – gezielt eingebrachte – Materialdefekte die Leistung einer bestimmten Klasse von Datenspeichern verbessern.
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Originalveröffentlichung: Defect-implantation for the all-electrical detection of non-collinear spin-textures; Imara Lima Fernandes, Mohammed Bouhassoune, Samir Lounis;
Nature Communications 2020, DOI: 10.1038/s41467-020-15379-6
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| 06.04.2020 |
Zuwachs bei stationären Batteriespeichern
Die Menge der stationär verbauten Batteriespeicher ist in Deutschland in den letzten Jahren sprunghaft gestiegen. Das zeigt eine umfassende Analyse von JARA-ENERGY, dem gemeinsamen Energieforschungsverbund von Forschungszentrums Jülich und RWTH Aachen. Die meisten stationären Batterien wurden privat als Stromspeicher für Photovoltaikanlagen angeschafft. Zusammen kamen sie mit rund 930 MWh im Jahr 2018 auf eine Kapazität, die der eines mittelgroßen Pumpspeicherkraftwerks entspricht.
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| 02.04.2020 |
Lichtstreuung ermöglicht neue Einblicke ins Gehirn
Bei der Erstellung eines detaillierten Netzwerkmodells des Gehirns stellen Nervenfaserkreuzungen bildgebende Verfahren aktuell vor große Herausforderungen.
Wissenschaftler am Forschungszentrum Jülich haben jetzt herausgefunden, dass sich wichtige Strukturinformationen, wie z.B. die Kreuzungswinkel der Nervenfasern, mit Hilfe von Lichtstreuung mikrometergenau auflösen lassen. Für ihre Studien kombinierten die Forscher Mikroskopiemessungen mit Simulationen auf Hochleistungsrechnern.
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Originalpublikation: Menzel M, Axer M, De Raedt H, Costantini I, Silvestri L, Pavone F S, Amunts K, Michielsen K. Toward a High-Resolution Reconstruction of 3D Nerve Fiber Architectures and Crossings in the Brain Using Light Scattering Measurements and Finite-Difference Time-Domain Simulations.
Physical Review X 10, 021002. Published 2 April 2020. DOI: 10.1103/PhysRevX.10.021002
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| 23.03.2020 |
Selbstorganisierendes, selbstheilendes Material aus magnetischen Kreiseln
Jülich, 23. März 2020 – Intelligente Werkstoffe und aktive Materialien können ihre Eigenschaften selbstständig an verändernde Umgebungsbedingungen anpassen und besitzen dynamisch steuerbare Eigenschaften, was bereits zu vielfältigen Anwendungen geführt hat. Chromogene Materialien zum Beispiel ermöglichen Fensterscheiben, die sich in Abhängigkeit vom Lichteinfall selbst verdunkeln, Stoßdämpfer können mit Hilfe von magnetorheologischen Flüssigkeiten ihre Dämpfungseigenschaften an die jeweiligen Straßenbedingungen anpassen und Piezoelektrika, die durch elektrische Spannung verformbar sind, lassen Roboter mechanische Bewegungen durchführen. Ein internationales Team von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich und des US-amerikanischen Forschungsinstituts Argonne National Laboratory hat nun ein neues aktives System aus magnetischen Mikropartikeln entwickelt. Es reagiert auf magnetische Reize mit Selbstorganisation und besitzt weitere potentiell nützliche Eigenschaften, wie Selbstheilungskraft und Transportfähigkeit.
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| 23.03.2020 |
Magnetische Monopole in metallischer Verbindung
Bricht man einen Stabmagneten entzwei, so hat jeder der beiden Teile wieder einen Nord- und einen Südpol. Einzeln bewegliche magnetische Monopole waren bislang nur aus einer einzigen Klasse von magnetischen Kristallen bekannt. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Forschungszentrums Jülich hat nun Monopole in einem "Kagome-Spin-Eis"-Material nachgewiesen, welches zudem elektrisch leitfähig ist und dadurch Potential für Anwendungen besitzen könnte.
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Originalpublikation: Kan Zhao, Hao Deng, Hua Chen, Kate A. Ross, Vaclav Petříček, Gerrit Guenther, Margarita Russina, Vladimir Hutanu und Philipp Gegenwart: Realization of the kagome spin ice state in a frustrated intermetallic compound. Science, 3 Mar 2020: Vol. 367, Issue 6483, pp. 1218-1223, DOI: 10.1126/science.aaw1666
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| 20.03.2020 |
Erbgutschnipsel beeinflussen Gehirnmerkmale
Wissenschaftler haben erforscht, welchen Einfluss Gene auf die Ausformung der menschlichen Hirnstruktur haben. Es gelang ihnen, über 300 Stellen im menschlichen Genom zu identifizieren, die wesentlichen Einfluss auf die Ausbildung der Struktur des Gehirns haben. Die internationale Studie wertete Daten von über 50.000 Menschen aus, und konnte zeigen, dass es Zusammenhänge gibt zwischen Struktur der Großhirnrinde und Hirnfunktion – und auch zu Krankheiten wie etwa Parkinson, ADHS, Depressionen und Schlaflosigkeit.
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The genetic architecture of the human cerebral cortex, by Katrina L. Grasby et al., Science 20 Mar 2020, Vol. 367, Issue 6484, eaay6690, DOI: 10.1126/science.aay6690
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| 16.03.2020 |
Hocheffizienter Laser für Siliziumchips
Schon lange suchen Forscher nach einem Weg, einen Laser direkt in Siliziumchips für die optische Datenübertragung zu integrieren. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich sind hier nun einen Schritt weitergekommen. Gemeinsam mit französischen Partnern haben sie einen kompatiblen Halbleiterlaser aus Germanium und Zinn entwickelt, der von der Effizienz her mit herkömmlichen GaAs Halbleiterlasern vergleichbar ist. (Nature Photonics, DOI: 10.1038/s41566-020-0601-5)
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