Spinwellen: Die Zukunft des Computers?

Wissenschaftler der Universität Göttingen beschäftigen sich in einem neuen Projekt mit der Erforschung von Spinwellencomputern. Das Rechnen mit Spinwellen könnte in Zukunft eine schnellere parallele Datenverarbeitung in Mikroprozessoren ermöglichen.

„Mithilfe von miniaturisierten Halbleiterbauelementen suchen wir nach neuen Konzepten für Computerstrukturen“, erläutert Projektleiter Prof. Dr. Markus Münzenberg vom I. Physikalischen Institut. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Projekt seit Februar 2012 drei Jahre lang mit insgesamt knapp 250.000 Euro.

Elementarteilchen, viele Atomkerne sowie Atome mit bestimmten Elektronenkonfigurationen besitzen einen sogenannten Spin, der die Rotation um die eigene Achse bezeichnet. Dies ermöglicht eine alternative Form der elektronischen Datenverarbeitung, die „Spinelektronik“. Ähnlich wie beim Rechnen mit Licht könnte das Rechnen mit Spinwellen in Zukunft die Elektronen in Computerchips ersetzen. „Wir wollen in unserem Forschungsprojekt erste grundlegende Elemente realisieren, die spinwellenbasiertes Rechnen erlauben“, so Prof. Münzenberg.

Die Physiker erzeugen dazu mit extrem kurzen Laserimpulsen Spinwellen in dünnen magnetischen Schichten. Die Eigenschaften dieser Spinwellen – wie zum Beispiel die Wellenlänge – können sie gezielt kontrollieren, indem sie das untersuchte Material mit nanometer- bis mikrometergroßen Löchern strukturieren und damit „maßschneidern“. Durch eine geschickt gewählte Anordnung und den Abstand der Löcher wollen die Wissenschaftler Bausteine für Computerchips entwickeln, die schneller und sparsamer arbeiten als bisher.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Markus Münzenberg
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik – I. Physikalisches Institut
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-7604, Fax (0551) 39-12229
E-Mail: mmuenze@gwdg.de