Neue Speichermedien im Nutella-Verfahren

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Ein Wissenschaftlerteam hat neue Speichermedien erforscht. Dabei werden kristalline Mikrostrukturen auf schaltbare Nanostreifen aufgestrichen. So soll eine große Herausforderung, die Steigerung der Speicherkapazitäten besser gepackt werden. Ein deutsch-italienisches Forscherteam verfolgt dabei das Konzept der “nanostrukturierten Speicherdomänen”.

Die Wissenschaftler um Massimiliano Cavallini vom National Research Council (CNR) in Bologna (Italien) und Mario Ruben vom Forschungszentrum Karlsruhe berichteten darüber in der Zeitschrift Angewandte Chemie. Demzufolge gelang es ihnen, verlässliche Nanomuster einer so genannten Spinübergangsverbindung auf Siliziumoxid-Chips herzustellen. Dies ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu einer neuen Generation molekularer Speichermedien, bei denen binäre Daten durch das “Umschalten” von Elektronenspins gespeichert werden.

Derzeitige Computerfestplatten speichern Daten, indem die Oberfläche einer rotierenden Scheibe magnetisiert wird. Jede “Speicherzelle” hat eine “Adresse”, so dass direkt auf die gespeicherten Daten zugegriffen werden kann. Um die Speicherkapazität zu erhöhen, werden die einzelnen magnetisierbaren Bereiche immer kleiner gemacht. Allerdings ist das Limit bald erreicht. Durch thermische Anregung kippen gelegentlich einige der magnetischen Partikel in die andere Richtung. Bei sehr kleinen Domänen kann die ganze Zelle rasch ihre Magnetisierung verlieren.

Um noch größere Informationsdichten zu erzielen, könnte man auch auf andere schaltbare Stoffeigenschaften umsteigen, beispielsweise den Übergang zwischen zwei Spinzuständen. So können Eisen(II)-Verbindungen in einem hohen und einem niedrigen Spinzustand vorliegen. Das “Umschalten” (Flip) kann durch Temperatur, Druck und elektromagnetische Strahlung erreicht werden, teilten die beiden Universitäten mit.