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Dresden 2003 – scientific programme

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MA: Magnetismus

MA 20: Mikromagnetismus / Computational Magnetics

MA 20.4: Talk

Wednesday, March 26, 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)

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