Realisierung eines Nanomagnetrons zur Erzegung von sub-THz magnetischen Wechselfeldern für magnetische Resonanzspektroskopie
Zur Untersuchung von Materialien und biologischen Geweben werden in vielen Anwendungsbereichen moderne Spinresonanzverfahren eingesetzt. In der medizinischen Diagnostik bildet beispielsweise die Kernspinresonanztomographie ein etabliertes Verfahren zur Erkennung von erkrankten Gewebezellen sowie von anatomischen Anomalien. Weiterhin wird die Kern¬spinresonanz¬spektroskopie zur Untersuchung von Flüssigkeiten und Festkör¬pern einge¬setzt. Im Bereich von Materialanalysen finden Elektronenspinresonanzverfahren häufige An¬wendung. Die zentrale Herausforderung in allen Anwendungsbereichen bildet die Ver-besserung der Auflösungsgenauigkeit und der Empfindlichkeit.
Das Projekt „Nanomagnetron“ hat sich zum Ziel gesetzt, die Auflösung von Spinresonanz-verfahren erheblich zu erhöhen. Durch die Erzeugung hochfrequenter Magnetfelder auf der Nanometerskala soll es erstmals möglich sein, erheblich kleinere Stoffmengen als bisher detailliert zu untersuchen und neue Wege in der Ermittlung von Wirkungszusammenhängen auf der Ebene von Molekülen und Atomen zu beschreiten. Ziel ist die Diagnostik auf der Nanometerskala. Die Schlüsselanwendung bildet die Abbildung biologischer Zellen mit implementierten magnetischen Markern.
Im Rahmen des Validierungsvorhabens sollen mittels nanotechnologischer Verfahren magne-tische Schichten (Eisen-Gallium-Legierungen) auf Halbleiter-Plättchen (GaAs) aufgebracht werden und anschließend zu dünnen Streifen strukturiert werden. Mit dem hieraus aufgebauten Nanomagnetron soll eine Verbesserung der Auflösungsgenauigkeit gegenüber bis¬herigen Spinresonanztechnologien um den Faktor 10.000 erreicht werden. So sind im Bereich der biochemischen und medizi¬nischen Forschung im Erfolgsfall entscheidende Impulse, z.B. bei der Analyse zellulärer und molekularer Strukturen, zu erwarten. Als Verwertungsperspektive werden weiterführen¬de Kooperationsprojekte, der Abschluss von Lizenzvereinbarungen oder die Ausgründung gesehen.