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 Wirtschaftsmagazin Capital: Platz 1 für wohngesundes Bauen geht an das Ökohaus-Unternehmen Baufritz
18.06.2018 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Muskelaufbau im Computer: Internationales Team will Entstehung von Myofibrillen enträtseln
13.06.2018 | Technische Universität Dresden

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: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics