Ein Stabmagnet besitzt an seinen Enden je einen Nord- und einen Südpol. Schneidet man ihn in der Mitte durch, erhält man zwei Magnete mit gegensätzlichen Polen, wie jeder aus dem Schulunterricht weiß. Doch Physikern des Helmholtz-Zentrums für Materialien und Energie in Berlin ist es jetzt gelungen, experimentell magnetische Monopole nachzuweisen – Materialien, die nur einen einzigen Pol besitzen. „Wir beschreiben damit eine neue fundamentale Eigenschaft der Materie”, sagt Projektleiter Jonathan Morris. Zusammen mit seinem Team wies Morris magnetische Monopole in kristallinen Festkörpern nach, deren Gitterstruktur der Struktur von gewöhnlichem Eis entspricht.
Die Wissenschaftler bestrahlten dazu Dysprosiumtitanat – ein Salz eines seltenen Metalls – mit Neutronen aus einem Forschungsreaktor. Bei minus 273 Grad Celsius, nahe dem absoluten Nullpunkt der Temperatur, bildeten die Dysprosium-Ionen lange nudelartige Fäden: sogenannte Dirac-Strings. An den Enden dieser „ Spin-Spaghetti” saßen magnetische Monopole. Die Berliner Forscher sind damit in einen bisher experimentell nicht zugänglichen Bereich des Elektromagnetismus vorgedrungen.
Theoretisch wird die Existenz von magnetischen Monopolen schon lange gefordert. Bereits 1931 sagte sie der britische Physiker und spätere Nobelpreisträger Paul Dirac voraus. „Für die Entwicklung neuer Technologien könnte das von großer Bedeutung sein”, bewertet Morris seine Entdeckung. So könnte das Wissen um die Erzeugung von magnetischen Monopolen dazu dienen, dreidimensionale Speichermedien zu entwickeln, auf denen riesige Datenmengen Platz finden.
