Forscher an der ETH Lausanne und am Paul Scherrer Institut (PSI) tüfteln an einer Möglichkeit, mit Laserlicht auf sehr hoher Frequenz magnetische Anordnungen zu verändern. Dadurch könnten in naher Zukunft extrem schnelle Speicherzugriffe möglich werden. [...]
Sehr viele Daten werden auch heute noch magnetisch (auf Festplatten) gespeichert. Um Speichervorgänge bei Magnetplatten noch drastischer zu beschleunigen, sind wohl bald neue Technologien nötig. Konventionelle Festplatten bestehen aus vielen dünnen Aluminiumscheiben, die ein- oder beidseitig mit einem extrem dünnen magnetisierbaren Eiesenoxydfilm beschichtet sind. Auf dieser magnetisierbaren Oberfläche werden Daten eingespeichert, während die einzelnen Scheiben des Laufwerks bei hoher Drehgeschwindigkeit rotieren, wobei das eigentliche Ein- und Auslesen durch den Plattenarm „zylindrisch“ in Sektoren erfolgt. Zylindrisch, weil die einzelnen Platten exakt übereinanderliegen. Immerhin lassen sich bis anhin die mechanischen Bewegungen des Plattenarms zeitlich auf ein Minimum eingrenzen, weil beim Lesen/Schreiben immer pro Zylinder die Informationen auf die übereinanderliegenden Platten verteilt werden.
Einem Forschungsteam ist es nun mit einem Terahertzlaserlicht gelungen, die Magnetisierung eines Materials im Zeitbereich von Pikosekunden zu steuern (eine Pikosekunde entspricht einem Billionstel einer Sekunde). Wenn die eigentliche Information geändert werden will (für den Zustand von 0 zu 1 oder umgekehrt), muss jedoch zuerst die Richtung der vielen Magnetmomente verändert werden können. Diesen Schritt hat man noch nicht ganz erreicht, da das Laserlicht bis jetzt nicht stark genug sei, um die Magnetisierung vollständig umklappen zu können. Bis jetzt könne aber bereits die Dynamik (die Bewegungsrichtung) der Magnetisierung beobachtet werden.
Ein grosser Vorteil des verwendeten Terahertzlichts sei die Tatsache, dass mit den extrem schnellen Laserblitzen, im Gegensatz zu einem konventionellen Laser, das Material nicht aufgeheizt werde. Das Experiment sei bis jetzt ein Teilziel. Christoph Hauri von der ETH Lausanne gibt sich zuversichtlich, dass in naher Zukunft der nächste Schritt geschafft sei. „Es gibt Tricks, mit denen man die Felder eines schwachen Lasers so weit verstärken kann, dass sie die Magnetisierung umschalten könnten“, so Hauri. Sollte der „Laserfestplattenarm“ tatsächlich eines Tages Realität werden, könnte damit ultraschnelle Datenspeicherung möglich werden.
* Simon Gröflin ist Redakteur der Schweizer PCtipp.
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