Challenge #100
Starke Magnetfelder erzeugen, um innovative Materialien zu erforschen.
Magnetfelder erlauben es, die Eigenschaften von Materialien gezielt und vor allem kontrolliert zu beeinflussen – in einem Maße, wie es sonst nicht möglich ist. Unser Hochfeld-Magnetlabor in Dresden erzeugt hierfür höchstmögliche Felder.
Beteiligte Zentren
Je stärker ein Magnetfeld ist, umso detaillierter können Forscher:innen Substanzen untersuchen, die für neuartige elektronische und magnetische Bauteile in Frage kommen oder für Supraleiter, die Strom ohne Widerstand leiten.
Solch hohe Magnetfelder erzeugt eine Kupfer-Spule, durch die ein gewaltiger elektrischer Strom fließt, was sie aber nicht lange aushält. Deshalb werden die Spulen am Hochfeld-Magnetlabor des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf mit sehr hohen und kurzen Energiepulsen angetrieben – ohne sie zu zerstören. Den Strom dafür liefert die größte Kondensatorbank der Welt.
Für ihre Untersuchungen erzeugen die Forscher:innen gepulste Magnetfelder von bis zu etwa 100 Tesla. Zum Vergleich: Ein handelsüblicher Kühlschrankmagnet hat 0,05 Tesla. Da die Spulen bis nahe an ihre Reißgrenze betrieben werden, nutzen die Wissenschaftler:innen spezielle Kupfer-Legierungen, die das Zehntausendfache des Atmosphärendrucks aushalten. Diesem Metall verpassen sie zusätzlich eine Art Korsett aus einem Spezialkunststoff, der die Legierung von außen zusammenhält.
Das Ergebnis: höchste Magnetfelder. Und damit eine perfekte Umgebung für die Erforschung von hochtechnologischen Materialien für die Zukunft.
(Bild: HZDR/Oliver Killig)
100 Jahre Supraleitung
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