Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

DFG-Forschungsförderung für „heiße“ Rechner an der Universität Greifswald

10.09.2014

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt „Spinkaloritronik* in spinelektronischen Speicherelementen“. Realisiert wird das Forschungsvorhaben durch die Gruppe von Prof. Markus Münzenberg an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald gemeinsam mit Prof. Andy Thomas (Universität Bielefeld) und Prof. Christian Heiliger (Universität Gießen).

Die Förderung erfolgt im Rahmen des Schwerpunktprogramms "Spinkalorischer Transport 1538“. Die Forschung wird in der zweiten Periode des Programms mit über einer halben Million Euro gefördert.


Prof. Dr. Markus Münzenberg

Foto: Oliver Böhm Das Foto kann für redaktionelle Zwecke im Zusammenhang mit dieser Pressemitteilung kostenlos heruntergeladen und genutzt werden. Dabei ist der Name des Bildautors zu nennen.

Informationstechnologie ist überall präsent, in leistungsfähigen kleinen Mobiltelefonen mit der Rechenleistung, die vor einigen Jahren ein Personalcomputer hatte. Informationsserver speisen unseren Informationsbedarf. Die Miniaturisierung der Mikroprozessoren geht allerdings nicht einher mit einer Verringerung der Leistungsaufnahme. Diese werden daher teilweise extrem heiß.

Diese Wärme geht ungeutzt verloren. Ursache für diese Wärme sind die extrem miniaturisierten Halbleitertransistoren in den heutigen Prozessoren, die die Daten verarbeiten (22 Nanometer Technologie). Prognose für 2020 sind Größen von 5 Nanometer, dies entspricht einem Abstand von nur noch ca. 16 einzelnen Atomen.

Die Idee der Wissenschaftler aus Greifswald, Bielefeld und Gießen ist nun, die Wärmeströme zu nutzen, um damit das Auslesen, eventuell sogar Prozessieren von Information in magnetischen Speichern, sogenannten spinelektronischen Speicherelementen, zu ermöglichen.

Die Wärme im Prozessor erzeugt in magnetischen Speichern Spinströme, die dafür genutzt werden könnten. In magnetischen Speicherelementen soll zukünftig eventuelle Abwärme des Prozessors genutzt werden, um Informationen zu schreiben und auszulesen.

Die Wissenschaftler werden in ihrem Projekt Spinströme mit extrem hohen Temperaturen im Labor erzeugen. Die Spinströme bzw. die Temperaturen werden durch Ultrakurzzeitlaser innerhalb von 50 Femtosekunden (Femtosekunde = 1.000.000.000.000.000ter Bruchteil einer Sekunde) generiert.

Dies ist circa zehntausend mal schneller als die Taktzeiten heutiger Transistoren. An der Universität Greifswald wurden die Umbauarbeiten für das Forschungsvorhaben bereits abgeschlossen. Ein Reinraum zur Mikrostrukturierung von Elementen, sowie staubfreie, optische Labore für den Betrieb der Ultrakurzzeitlaser wurden in Betrieb genommen. Damit kann die Forschung an dem „heißen“ Thema beginnen.

Das Forschungsgebiet, das sich mit effizienter und energiesparender Leistungsaufnahme beschäftigt, nennt sich „Green Information Technology (IT)“. Green IT beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie Informationstechnologie ressourcenschonender werden kann.

Dies betrifft die eingesetzten Materialien aber auch das Design von Prozessorstrukturen, um deren Kapazität sparsam zu nutzen und zum Beispiel Bereiche des Prozessors im Stand-by-Betrieb auszuschalten. Es werden neue Konzepte der Integration von Speichern mit verringertem Energieaufwand zum Schreiben der Daten entwickelt.

Insbesondere die Abwärme bei großen Rechenzentren und Datenservern (Cloud Computing) ist mittlerweile bei dem stetig wachsenden Datenaufkommen ein großes Problem. Es wird geschätzt, dass diese mittlerweile für zwei bis drei Prozent der CO2 Emissionen weltweit verantwortlich sind.

Der Energieverbrauch für unsere moderne Datenkommunikation (Rechenzentren, Server, Computer, Tablets, Smartphones usw.) lag 2008 in Deutschland bei 10.1 Terawattstunden (TWh): Dies entspricht vier mittelgroßen Kohlekraftwerken, die ausschließlich dafür zur Verfügung stehen müssen.

Weitere Informationen

* Spinkaloritronik ist ein Kunstwort aus „Kalorik“ und „Spinelektronik“. Das Gebiet verbindet die „Kalorik“, Speicherung von Wärme, mit der „Spinelektronik“, neuartiger Elektronik basierend auf magnetischen Bauteilen.

Prof. Dr. Markus Münzenberg ist seit April des Jahres am Institut für Physik der Universität Greifswald, nach Stationen am Mass. Institut of Technology (MIT) und der Universität Göttingen.

Es steht ein Foto zum Download bereit
Prof. Dr. Markus Münzenberg
Foto: Oliver Böhm
Das Foto kann für redaktionelle Zwecke im Zusammenhang mit dieser Pressemitteilung kostenlos heruntergeladen und genutzt werden. Dabei ist der Name des Bildautors zu nennen.

Ansprechpartner an der Universität Greifswald
Prof. Dr. Markus Münzenberg
Felix-Hausdorff-Str. 6, 17489 Greifswald
Telefon 03834 86-4780
Fax 03834 86-4701
markus.muenzenberg@uni-greifswald.de
www.uni-greifswald.de

Weitere Informationen:

http://www.physik.uni-greifswald.de/arbeitsgruppen/grenz-und-oberflaechenphysik-... - Grenz- und Oberflächenphysik AG Münzenberg
http://www.uni-greifswald.de/informieren/pressestelle/pressefotos/pressefotos-20... - Fotodownload

Jan Meßerschmidt | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro
24.03.2017 | Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg

nachricht TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro
24.03.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von Agenten, Algorithmen und unbeliebten Wochentagen

28.03.2017 | Unternehmensmeldung

Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen

28.03.2017 | HANNOVER MESSE

Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome

28.03.2017 | Medizin Gesundheit