Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schnellere Festplatten dank Datenspeicherung im atomaren Kreisverkehr?

11.10.2007
Es gibt rechts- und linksdrehende Joghurtkulturen, rechts- und linksdrehende Schneckengehäuse, rechts- und (seltener) linksdrehende Schrauben.

Wissenschaftler der Universität Bonn haben nun zusammen mit Berliner und Genfer Kollegen nachgewiesen, dass es auch rechts- und linksdrehende "Magnetwirbel" gibt. Dieses physikalische Phänomen könnte einst den Bau schnellerer und sicherer Festplattenspeicher ermöglichen. Die Physiker berichten am 11. Oktober in der Zeitschrift "Nature" über ihre Entdeckung (doi:10.1038/nature06139).

Einen magnetischen Wirbel kann man sich wie eine Art Kreisverkehr vorstellen. Anstelle von Autos sind hier jedoch magnetisierte Atome im Kreis angeordnet. Sie bilden gewissermaßen einen Ring von winzig kleinen Stabmagneten. Wirklich bewegen tut sich im atomaren Kreisverkehr nichts. Dennoch hat er eine Richtung: Wenn die "Nordpole" alle in Uhrzeigerrichtung zeigen, ist der Magnetwirbel "rechtsdrehend", ansonsten ist er "linksdrehend".

"Man vermutet seit einigen Jahren, dass es solche atomaren Verkehrskreisel gibt", erklärt der Bonner Physiker Professor Dr. Manfred Fiebig. "In der Nature-Studie haben wir in einer Substanz namens Lithiumkobaltphosphat nun tatsächlich derartige Wirbel gefunden und mit Hilfe eines laseroptischen Verfahrens ihre Richtung bestimmt." In Anlehnung an den Begriff "Ferromagnetismus" nennen die Autoren - neben Fiebig der Niederländer Bas Van Aken sowie die Genfer Physiker Hans Schmid und Jean-Pierre Rivera - das Phänomen "Ferrotoroidizität".

... mehr zu:
»Festplatte »Magnetfeld »Physik

Schon aus Sicht der Grundlagenforschung ist der Fund hoch interessant. Darüber hinaus kann er aber auch handfeste technologische Konsequenzen haben. Denn in Magnetwirbeln lassen sich Informationen speichern: Läuft der atomare Kreisverkehr rechts herum, steht er beispielsweise für die Binärzahl "0", ist er linksdrehend, steht er für die "1" - ein Prinzip, das in künftige Computerfestplatten Einzug halten könnte.

Langsame Magnetfelder

"Heute speichert man Daten durch die entsprechende magnetische Polung der Festplatten-Beschichtung", erläutert Manfred Fiebig. "Auf dem Datenträger liegen viele Billionen dieser polbaren Bereiche hintereinander. Um sie zu beschreiben oder Informationen von ihnen zu lesen, benötigt man Magnetfelder." Problem dabei: Zum einen muss zur Erzeugung dieser Felder ein Strom fließen, wofür elektrische Ladungsträger in Bewegung gesetzt werden. Dies ist jedoch ein relativ langsamer Prozess. Zum anderen besteht bei der immer höheren Datendichte die Gefahr, dass die auslesenden Magnetfelder die gespeicherte Information zerstören.

Die atomaren Kreisverkehre haben diesen Nachteil nicht. Zwar sind in ihnen die Information ebenfalls "magnetisch" gespeichert. "Die Drehrichtung der Wirbel lässt sich aber durch elektrische Felder verändern", betont Manfred Fiebig. "Auch zum Auslesen benötigt man keine Magnetfelder, die die gespeicherten Daten irrtümlich überschreiben könnten." Ein weiterer Vorteil: Zur Erzeugung elektrischer Felder muss kein Strom fließen; die Speicherung kann also im Prinzip wesentlich schneller erfolgen.

Nächstes Ziel: Schreiben lernen

Fiebig ist vor einem guten Jahr vom Berliner Max-Born-Institut an die Uni Bonn gekommen. In Bonn fand auch die Auswertung der in Berlin gemessenen Daten statt, die nun zum Nachweis der Wirbel führte. "Bislang ist es uns allerdings nur gelungen, die Drehrichtung der Magnetwirbel zu lesen", sagt der Physiker. In einem nächsten Schritt wollen seine Mitarbeiter und er nun auch gezielt Informationen schreiben. Außerdem suchen sie nach weiteren Materialien, die eventuell für zukünftige Massenspeicher in Frage kommen.

Die Festplatte der Zukunft werden Fiebig und sein Team aber sicher nicht bauen, wie er selbst betont: "Uns interessieren vor allem die Grundlagen des Phänomens und was sie über die Natur des Magnetismus verraten. Wenn daraus irgendwann eine technologische Anwendung entsteht, ist das natürlich umso schöner."

Kontakt:
Professor Dr. Manfred Fiebig
Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-2539
Fax: 0228/73-2505
E-Mail: fiebig@hiskp.uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.fv-berlin.de/05_pressemitteilungen.html

Weitere Berichte zu: Festplatte Magnetfeld Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

nachricht Seltene Erden: Wasserabweisend erst durch Altern
22.03.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen