Der Tachometer eines Autos.

Magneten für die Zukunft

Gemeinsam mit Partner*innen aus der Praxis untersucht Dieter Süß die Anwendungsmöglichkeiten von magnetischen Sensoren im Automobil- und Medizinsektor. Erste Erfolge erzielte Süß‘ Technologie bei ABS-Systeme von Fahrzeugen und in der Magnetresonanztomographie.

Bei Festplatten sind Sensoren, die auf magnetische Widerstandsänderungen reagieren, schon lange in Gebrauch. Wie diese Technik auch in anderen Bereichen eingesetzt werden kann, erforscht Dieter Süß mit seinem Team im Christian Doppler Labor für Zukünftige magnetische Sensoren und Materialien, das an der Fakultät für Physik der Uni Wien angesiedelt ist. Hier werden im Speziellen sogenannte GMR („giant magnetoresistance“) und TMR („tunnel magnetoresistance“) Sensoren untersucht.

Neue Sensoren verbessern ABS-Systeme

In der Zusammenarbeit mit dem weltweit führenden Halbleiterhersteller Infineon wurde ein bekanntes Problem bei ABS-Systeme in Fahrzeugen behoben: Bei bestimmten Einbaupositionen der GMR-Sensoren treten in Bezug auf das magnetische Kodierungsrad große Ungenauigkeiten des Systems auf. Dieter Süß: „Wir konnten herausfinden, dass diese Ungenauigkeiten nicht aufgrund von Produktionsungenauigkeiten entstehen. Als Alternative haben wir einen völlig neuen Sensor – den Vortex Sensor – entwickelt. Das Sensorkonzept wurde zuerst patentiert und dann in ‚Nature Electronics‘ publiziert. Alleine Infineon benötigt rund 180 Millionen dieser Sensoren pro Jahr.“

Erstmals Dauermagneten aus 3D-Druck

Ein weiteres Forschungshighlight gelang dem Forscher*innenteam in der Kooperation mit der Magnetfabrik Bonn: Hier konnten erstmals Permanentmagnete mit Hilfe additiver Fertigung (3D-Druck) hergestellt werden. Durch dieses Verfahren werden Dauermagneten in komplexen Formen schnell und kosteneffektiv produziert. Dies eröffnet eine Vielzahl von neuen Anwendungsgebieten, unter anderem auch im medizinischen Bereich. Hier gibt es eine Kooperation mit dem AKH Wien, die Verbesserungsmöglichkeiten bei der Magnetresonanztomographie (MRI) untersucht. Die Forschungsarbeit von Dieter Süß basiert auf einer speziellen Software, die von seinem Team entwickelt wurde, um die magnetischen Eigenschaften von Materialien zu beschreiben. Führende Festplattenhersteller nutzen die Software etwa für die Optimierung und das Design von GMR-Leseköpfen.

Forscher Dieter Süß
© Privat

Über den/die Forscher*In

Dieter Süß ist Sprecher der Gruppe „Physik Funktioneller Materialien“ an der Fakultät für Physik der Universität Wien und leitet das Christian Doppler Labor für Zukünftige magnetische Sensoren und Materialien. Das Projekt läuft von 2013 bis 2020.