Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Informationen hinter Nanogittern

01.09.2000


TU Berlin, Wissenschaftsdienst "Forschung aktuell", Ausgabe September 2000 - Datenspeicherung


Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin arbeiten an der nächsten Generation der Datenspeicherung, der Mikroholographie. Mithilfe so genannter Reflektionsgitter sollen die Informationen nicht mehr nur auf der Oberfläche einer CD, sondern unter Ausnutzung ihres Volumens dreidimensional und in mehreren Schichten gespeichert werden. Schon in absehbarer Zeit sollen damit mehr als 150 Gigabyte auf einem Datenträger abgelegt werden können.

Der Laser macht es möglich. Mit ihm kann Licht zur Übertragung und Speicherung von Informationen genutzt werden. Er erzeugt Licht, dessen Wellen im Gleichtakt schwingen. Das eröffnet Wissenschaftlern die Möglichkeit, dem Lichtstrahl eine Information aufzudrücken. Beispielsweise können sie die Intensität des Lichts im Rhythmus einer Sprachschwingung modulieren oder Lichtwellen in ganz kurzen Abständen an- und ausschalten. Jedes "an" steht dann für ein logisches Bit 1, jedes "aus" für ein Bit 0. Diese Einsen und Nullen können mithilfe des Laserstrahls auch auf einen Datenträger wie die Compact Disc (CD) übertragen werden. Die CD im HiFi-Bereich und als CD-ROM in der Informationstechnologie (IT) ist heute das gebräuchlichste optische Speichermedium. Sie kann entweder nur durch größere Flächen oder eine höhere Speicherdichte erweitert werden. Doch die Speichermenge bleibt auch dort begrenzt. Die Entwicklung im IT - Bereich verläuft inzwischen so rasant, dass immer größere Datenspeicher benötigt werden. Die Mikroholografie, an der Prof. Dr. Hans Joachim Eichler vom Optischen Institut der Technischen Universität Berlin arbeitet, ist hierfür ein vielversprechender Lösungsansatz. Sie nutzt die dritte Dimension, das Volumen also, um Daten abzulegen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen holographischen Methoden braucht die Mikroholographie keine teuren Kristalle als Speichermedium. Stattdessen kann man kostengünstig und in Massen herstellbare Photopolymere verwenden. Wenn ein solches Photopolymer mit einem speziellen Interferenzmuster eines oder mehrerer Laserstrahlen belichtet wird, entstehen Mikrohologramme. Dabei werden kleine optische Gitter mit Abständen von etwa 100 Nanometern zwischen den einzelnen Ebenen erzeugt. Diese Gitter können sich linear überlagern. In eine Stelle des Speichermediums werden mit den gewählten Laserstrahlen verschiedene Gitter übereinander eingeschrieben und können dann auch getrennt wieder ausgelesen werden. Im Unterschied zur herkömmlichen CD, wo sich an jeder Stelle nur ein Bit befindet, kann somit jeder Platz mehrfach belegt werden.
Prof. Dr. Hans Joachim Eichler verwendet dabei die Methode des "Wellenlängenmultiplexing". Bei ihr werden die überlappend eingeschriebenen Gitter durch Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge hergestellt. Jede Wellenlänge erzeugt dabei für sich ein Gitter. Beim Auslesen kann man die Daten dann wieder trennen, wenn abwechselnd die Laser mit der jeweiligen Einschreibe-Wellenlänge benutzt werden. Vergleichbar ist eine so beschriebene Disk mit mehreren übereinander gelagerten verschiedenfarbigen CDs. Jede Farbe symbolisiert dabei eine benutzte Wellenlänge.
Eine weitere Speichermöglichkeit entsteht, wenn Licht der gleichen Wellenlänge in Schichten übereinander abgespeichert wird. Dafür müssen die Photopolymere nur ausreichend dick sein. Der Laser erzeugt dann die optischen Gitter in mehreren räumlich übereinander liegenden Schichten. Durch Kombination dieser beiden Methoden könnten in absehbarer Zeit mehr als 150 Gigabyte auf einem Datenträger gespeichert werden. Momentan haben die handelsüblichen CD-ROMs eine Speicherkapazität von 650 Megabyte. 

Datenbank
Ansprechpartner: Prof. Dr. Hans Joachim Eichler, Technische Universität Berlin, Optisches Institut
Fachgebiet: Experimentalphysik
Forschungsprojekt: Mikrohologramme für die Datenspeicherung
Kontakt: Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Tel.: 030/314-22498, Fax: 030/314-26888, E-Mail: Eichler@Physik.TU-Berlin.DE, Internet: http://moebius.physik.tu-berlin.de/lasergrp/

Fotos sind im Internet abrufbar:
http://www.tu-berlin.de/presse/wissenschaftsdienst/00sep/index.html

Der Wissenschaftsdienst "Forschung aktuell" und der dazugehörige Expertendienst ist ein Service des Pressereferats der TU Berlin für Journalisten und andere Interessenten. Er entsteht in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern und soll einer breiteren Öffentlichkeit Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte ermöglichen. Sie können den Dienst auch per E-Mail unter der Internetadresse http://www.tu-berlin.de/presse/wissenschaftsdienst/index.html
 abonnieren. Er erscheint zunächst viermal jährlich. Diese Texte stehen Ihnen zur Veröffentlichung frei. Der Abdruck ist honorarfrei, Belegexemplar erbeten.

Informationen erteilt Ihnen gern Stefanie Terp: Tel.: 030/314-23820, E-Mail: steffi.terp@tu-berlin.de.

Ramona Ehret |

Weitere Berichte zu: Bit Gitter Laserstrahl Schicht Speichermedium Wellenlänge

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Industrie 4.0: Fremde Eindringlinge im Unternehmensnetz erkennen
16.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT

nachricht Die Thermodynamik des Rechnens
11.04.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

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