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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Nanomagnete: Neue Technologie für PC-Speicher |
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| | | Mit einer völlig neuen Speichertechnologie, die auf Nanomagnetismus beruht, könnten Wissenschaftler dafür sorgen, dass die Verkleinerung in der Computertechnik noch einige Jahre ungebremst weitergeht. |
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An der Entwicklung der in der Wissenschaftszeitschrift "Nature" vorgeschlagenen Technologie war auch Hubert Brückl maßgeblich beteiligt. Der Wissenschaftler leitet die Nano-Systemtechnologien der Austrian Research Centers (ARC).
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Die Studie "Magnetic vortex core reversal by excitation with short bursts of an alternating field" ist in "Nature" (Bd. 444, S. 461, Ausgabe vom 23.11.06) erschienen. |
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 Abstract der Studie |
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Aktuelle Chips brauchen Strom und "viel" Platz |
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Heutige Computer enthalten als Arbeitsspeicher zumeist so genannte DRAM-Chips, welche im Prinzip aus winzigen Kondensatoren bestehen. Der Nachteil ist, dass die gespeicherten Informationen unter Stromverbrauch laufend aufgefrischt werden müssen, sonst gehen sie verloren, erklärte Brückl gegenüber der APA.
Bereits im praktischen Einsatz, aber noch nicht gängige Technologie sind MRAM-Speicher, bei denen Information magnetisch abgelegt wird. Die einzelnen Felder auf denen ein "bit" Platz findet, sind dabei rechteckig und etwa 100 Nanometer bis zu einem Mikrometer lang. Die Dicke der Schicht beträgt wenige Nanometer.
Ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters, ein Mikrometer der tausendste Teil. Die Felder werden einzeln magnetisiert, die Information ist mehr oder weniger dauerhaft gespeichert.
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Magnetische Quadrate |
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Auch die jetzt präsentierte neue Technologie arbeitet mit Magnetismus, allerdings werden keine kleinen Rechtecke magnetisiert. Vielmehr verwenden die Wissenschaftler kleine quadratische Areale, auf denen die magnetischen Momente, dargestellt als Pfeile, winzige Wirbel formen.
Eingesetzt werden auch hier so genannte ferromagnetische Materialien - neben Eisen auch Kobalt oder Nickel. Sie befinden sich im Grundzustand, sind also eigentlich entmagnetisiert.
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Polung als Datenspeicher |
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Die magnetischen Wirbel laufen dabei um ein Zentrum und dieses Areal mit einem Durchmesser von zehn Nanometern ist das eigentlich interessante für die Nano-Wissenschaftler. Die Pfeile können genau im Zentrum des Wirbels nämlich in zwei verschiedene Richtungen weisen.
Dabei ist die Ausrichtung ziemlich stabil und eignet sich deshalb auch gut als permanenter Datenspeicher.
Eine Umpolung war bisher nur mit vergleichsweise starken magnetischen Feldern möglich. Die Forscher haben aber eine Möglichkeit gefunden, wie die Stärke auf ein Zehntel reduziert werden können.
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Verkleinerung schreitet voran |
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So könnte es nun gelingen, die neue Technologie tatsächlich zu einer Konkurrenz für herkömmliche Speichersysteme weiter zu entwickeln. Brückl ist jedenfalls zuversichtlich, dass die seit Jahrzehnten fortschreitende Verkleinerung der Computer-Speicher noch etliche Jahre weiter geht.
Nach dem so genannten "Moore'schen Gesetz", verdoppelt sich die Integrationsdichte von Schaltkreisen alle 18 Monate.
[science.ORF.at/APA, 24.11.06]
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Mehr zu dem Thema in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
