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Das europäische Metrologieforschungsprojekt NanoMag legt die Grundlagen für die zuverlässige Messung magnetischer Streufelder auf Nanometerskala

03.12.2019

Für die Messung von räumlich auf Nanometerskala variierenden magnetischen Feldverteilungen standen bislang keine international akzeptierten Messverfahren zur Verfügung. Das von der PTB geleitete und kürzlich erfolgreich abgeschlossene europäische Forschungsprojekt NanoMag schließt diese Lücke und ermöglicht zukünftig international vergleichbare Messungen von Magnetfeldverteilungen mit hoher Ortsauflösung.

 

 

Für die Weiterentwicklung magnetischer Systemkomponenten wie Sensoren und Magnetspeicher benötigt die Industrie rückgeführte Magnetfeldmesssysteme mit höchster Ortsauflösung. Während jedoch makroskopische Feldmessverfahren mittels Kernspinresonanz über einen Quantenstandard rückgeführt und gut etabliert sind, waren ortsauflösende Messverfahren bisher nur qualitativ oder nur für relativ große Strukturen einsetzbar. Im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen Projekts NanoMag wurden deshalb von den Projektpartnern verschiedene hochauflösende Verfahren weiterentwickelt, Kalibrierverfahren erarbeitet und Referenzmaterialien für die Kalibrierung bereitgestellt.

Als eines der wichtigsten Projektergebnisse wurden erstmals SI-rückgeführte Messverfahren für magnetische Feldverteilungen mit höchster Ortsauflösung bis hinunter zu 10 nm entwickelt, getestet und durch einen internationalen Ringvergleich validiert. Damit wurden zum einen die Grundlagen für eine ortsaufgelöste Messinfrastruktur an den beteiligten europäischen Metrologieinstituten gelegt. Zum anderen wurde auf Basis der Ergebnisse eine IEC-Norm zur ortsaufgelösten Messung magnetischer Feldverteilungen entwickelt, die zukünftig zuverlässige und international vergleichbare quantitative nanomagnetische Messungen ermöglicht.