Stromimpulse beschreiben Festplatten der Zukunft

Die Speichermedien der Zukunft werden magnetische Informationen durch elektrische Ströme direkt in Materialien einschreiben, was sie weitaus kompakter und präziser macht als bisherige Festplatten. Physiker der nd der Universität zu Köln berichten in der Fachzeitschrift „Science“, dass man Magnetwirbel im Inneren von Mangansilizium schon mit winzig kleinen Stromstößen beeinflussen kann.

Magnetwirbel als Speicher

Die Forschergruppe um Christian Pfleiderer und Achim Rosch entdeckte bereits im Vorjahr, dass die Verbindung von Mangan und Silizium eigenartige magnetische Eigenschaften aufweist. Die Feldlinien verlaufen ähnlich wie bei einem Wasserwirbel im Kreis, wobei die Wirbel im Mangansilizium nebeneinander angeordnet sind. Nun lieferten die Wissenschaftler den Beweis, dass bereits winzige Impulse von elektrischem Strom die Magnetwirbel beeinflussen. Zuvor glaubte man, dass unhandlich große Stromstöße dafür nötig seien.

Im Forschungsreaktor FRM II in Garching schickte man nun Impulse durch Metallproben und beobachtete das magnetische Verhalten im Inneren des Metalls mit Hilfe von Neutronen. Das neu entdeckte Gitter von magnetischen Wirbeln drehte sich unter Strom, was die Physiker auf quantenmechanische Ablenkung zurückführen. Die hohe Stabilität bei gleichzeitig extrem schwacher Verankerung dieses Gitters ist in der Nanotechnologie bereits länger von Interesse und könnte zu neuen Datenspeichern führen. Besonders interessant war die Tatsache, dass die Veränderungen schon bei einem Millionstel der bisher nötigen Stromstärke auftraten.

Material fehlt noch zur Umsetzung

Daten könnten auf diese Weise künftig erheblich schneller und effizienter geschrieben und verarbeitet werden. Eine Umsetzung dieser Grundlagenforschung in die Praxis wird jedoch noch eine Weile dauern. Um für Festplatten zu taugen, ist ein Material notwendig, das die entdeckten Eigenschaften nicht im Inneren, sondern auf seiner Oberfläche aufweist. Hohes Interesse an der Forschung hat bislang IBM gezeigt.

Originalstudie unter http://www.sciencemag.org/content/330/6011/1648.abstract