Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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MA: Magnetismus
MA 20: Mikromagnetismus / Computational Magnetics
MA 20.4: Vortrag
Mittwoch, 26. März 2003, 18:15–18:30, HSZ/405
Molekül-Nachweis über magnetische Beads - Computer-Simulation — •Willi Schepper, Dirk Brinkmann, Jörg Schotter, Hubert Brückl und Günter Reiss — Universität Bielefeld, Fakultät für Physik, Universitätsstraße 25, 33501 Bielefeld
Moleküle können mit hoher Empfindlichkeit
bis hin zum Einzelmolekül-Nachweis mit Hilfe von magnetischen Beads
detektiert werden, wenn die interessierenden Moleküle durch
chemische Präparation an die Beads gebunden werden. Der
Bead-Nachweis gelingt in GMR/TMR-Elementen über deren
Widerstandsänderung Δ R/R, weil die magnetischen Beads
mit ihren Streufeldern in die Spinausrichtung der magnetischen
Schichten eingreifen. Zur Simulation der Magnetowiderstands-
Kurven wird die schon früher vorgestellte, auf der Methode des lokalen
Feldes basierende 3D-Gitterrechnung [1] genutzt. Die
Simulations-Rechnungen stimmen qualitativ mit den existierenden
Meßkurven Δ R/R(He,Ho) überein, Ho ist
das die Beads ausrichtende Feld in der Sensorachse, He das Feld
in der Layerebene. Untersucht wurde
der Einfluß von Beads, die in der Layerebene (in plane) des Sensors
oder senkrecht (out of plane) dazu magnetisiert sind. Die Rechnungen
sagen eine erhebliche Verbesserung der Nachweis-Empfindlichkeit
voraus, wenn statt der superparamagnetischen Beads (out of plane)
ferromagnetische Beads (in plane) verwendet werden.
[1] W. Schepper, K. Diplas, and G. Reiss, 3D-simulations of magnetic structures in af-coupled layers with pinholes, J. Appl. Phys. 87, 6597 (2000)