Sub-Gauss magnetic fields are of great importance to many physical processes from Galactic kpc scales down to stellar scales. Such fields, however, are nontrivial to detect. Present magnetic diagnoses of weak fields trace only one component of a magnetic field directly. Here we report the first discovery of 3D sub-Gauss magnetic field beyond our solar system. We find that two weak neutral iron absorption lines from the ground state in the atmosphere of 89 Her produced counterintuitive high-amplitude polarizations and consistent polarization angles, exactly in line with our theoretical prediction from ground state alignment (GSA, Yan & Lazarian 2006, ApJ, 653,1292). Our analysis provides the first precise magnetic field measurement on 89 Her, which is found to have a 3D orientation aligned to the stellar outflow axis and a strength < 100mG. This result substantially improves the accuracy by 2 orders of magnitude compared to the previous 10G upper limit set by non-detection of Zeeman effect. This long-awaited discovery is anticipated to usher in a new era of precise measurement of sub-Gauss magnetic fields in the Universe.

Bei De Gruyter erscheint am 24. August 2020 der Band "Quantenmechanik 3" des Standardwerks von Cohen-Tannoudji, Diu und Laloë, ins Deutsche übersetzt von unserem Kollegen Prof. Carsten Henkel.

Die neueste Generation von magnetischen Festplattenlaufwerken besteht aus magnetischen Dünnschichten, die zu den Invar-Materialien zählen und eine extrem robuste und hohe Datenspeicherdichte ermöglichen. Durch lokales Erhitzen mit einem Laser können winzigste Nanodomänen beschrieben werden (Heat Assisted Magnetic Recording oder HAMR). Dabei dehnt sich das Volumen - wie vom Material Invar bekannt - trotz Erhitzung kaum aus. Ein internationales Team um die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Matias Bargheer an der Uni Potsdam und dem Helmholtz-Zentrum Berlin hat nun erstmals experimentell beobachtet, wie die nanoskalige Morphologie in diesen Eisen-Platin-Dünnschichten die Gitterdynamik beeinflusst: Freie Nanokörner ziehen sich zusammen, während perfekt kristalline Filme sich ausdehnen. Die technologisch relevanten Nanoschichten für HAMR-Datenspeicher bestehen aus Eisen-Platin-Nanokörnern, die in Kohlenstoff eingebettet sind und sich nur wenig zusammenziehen und ausdehnen. Um die Rolle des Spin-Systems zu klären, regten die Forscher die Proben mit zwei kurz aufeinanderfolgenden Laserpulsen an. Der erste Puls zerstört die Spinordnung, und durch zeitaufgelöste Röntgenbeugung konnten die Forscher dann messen, wie ein nicht-magnetisches FePt reagieren würde.