Schnelle Datenspeicherung mit Laserblitzen

Forscher an der Technischen Universität Eindhoven haben ein optisches Speicherverfahren entwickelt, das extrem schnell und dazu noch äußerst präzise ist. Als Lichtquelle dient ein Laser, der Blitze aussendet, die nur Billiardstel Sekunden lang sind. [...]

Schematische Darstellung, wie der Aufbaus einer Festplatte der Zukunft aussehen könnte.
Schematische Darstellung, wie der Aufbaus einer Festplatte der Zukunft aussehen könnte. (c) Grafik: Y.L.W. van Hees

Die Wissenschaftler hatten zunächst die Wahl zwischen der Mehrfach- und Einzelimpulsumschaltung. Bei der Mehrfachimpulsschaltung hängt die Ausrichtung des Spins von der Polarisation des Lichts ab. Dieser Mechanismus erfordert jedoch typischerweise mehrere Laser, was die Geschwindigkeit und Effizienz des Schreibens verlangsamt. Bei der anderen Variante wird der Spin grundsätzlich umgekehrt, auch dann, wenn die Richtung bereits stimmt.

Um wirklich Daten in den Speicher zu schreiben, muss also jedes Bit zunächst geprüft werden. Nur die, die falsch gepolt sind, werden dann vom Lichtblitz getroffen. Der vorgeschaltete Lesemechanismus verlangsamt auch dieses Verfahren. Den Forschern ist es nun gelungen, beide Bremsen zu lösen. Mit einem einzigen Laserblitz können sie die jeweils gewünschte Richtung der Spins erzeugen. Der Speicher hat vier Schichten. Die beiden oberen bestehen aus Gadolinium und Kobalt. Es folgt eine Kupferschicht. Den Abschluss nach unten bildet eine Kobalt-Nickel-Legierung. Die Gesamtdicke liegt bei weniger als 15 Nanometern.

Ausrichtung von Energie abhängig

Trifft der Laserblitz die obere Schicht, so entmagnetisiert sich diese binnen weniger als einer Billionstel Sekunde (Pikosekunde). Es folgt eine Wechselwirkung mit der unteren Schicht. Diese unterscheidet sich je nach der Energie, mit der der Laserblitz auftrifft. Wenn sie ein bestimmtes Niveau hat, führt die Wechselwirkung zu einer eindeutigen Ausrichtung des Spins in der Oberfläche, egal, ob er zuvor nach oben oder unten zeigte. Wenn der Blitz ein energetisch anderes Niveau hat, entsteht ein gegensätzlich ausgerichteter Spin. So lässt sich die aktive Schicht mit höchster Geschwindigkeit und Präzision beschreiben, sind die Experten überzeugt.


Mehr Artikel

Unternehmen legen ihren Fokus auf Investitionen zur Performancesteigerung durch Künstliche Intelligenz. (c) Pexels
News

GenAI: Vom Experiment zum strategischen Werkzeug

KI hat sich von einem Hype zu einem strategischen Gamechanger entwickelt. Laut einer Studie von NTT DATA ist die Experimentierphase für generative KI (GenAI) endgültig vorbei. Stattdessen stehen nun konkrete Pläne zur langfristigen Nutzung im Vordergrund – mit dem Ziel, Performance, Arbeitsplatzkultur, Compliance, Sicherheit und Nachhaltigkeit zu optimieren. […]

News

Internationale Konferenz zeigt den Weg zur datengetriebenen Zukunft

Am 13. November 2024 fand im Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) die Global Data Spaces Connect 2024 (GDSC24) statt, eine internationale Plattform, die Akteur:innen aus Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Verwaltung zu einem Austausch über den aktuellen Stand und die Zukunft der Datenräume (Data Spaces) zusammenbrachte. […]

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*