Nanotech: Mehr Speicherplatz durch schräge Kanten

Schräge Außenkanten an winzigen Magnetscheiben könnten zu einem Durchbruch in der Datenverarbeitung führen. Die Entdeckung dessen erfolgte am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. "Dadurch entstehen Strukturen, die man anders bisher gar nicht erhalten konnte", sagte der Materialforscher Jeffrey McCord vom Helmholtz-Zentrum. Der Doktorand Norbert Martin verwirklichte die schrägen Kanten im Laborexperiment.

So entstehen Magnetwirbel mit dem Durchmesser von einem Drittel eines Tausendstel Millimeters. Diese könnten helfen, große Datenmengen auf immer kleineren Flächen zu speichern und mit möglichst wenig Energie zu bearbeiten.

Die Wirbel können im oder gegen den Uhrzeigersinn um die Scheibe führen. Diese beiden unterschiedlichen Zustände können die Nullen und Einsen bei der Datenverarbeitung repräsentieren. Mit einem minimalen Energieaufwand lässt sich die Richtung umschalten.

Modell der 15 Nanometer großen Magnetscheiben Bisher konnten solche Strukturen nur in vergleichsweise großen Architekturen betreiben, weil die einzelnen Magnetscheiben einen gewissen Abstand zueinander brauchen, damit sich die einzelnen Felder nicht gegenseitig beeinflussen. Abgeschrägte Außenkanten bewirken nun aber, dass die einzelnen Magnetscheiben sehr viel dichter gepackt werden können.

Um diese herzustellen werden winzige Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 300 Nanometern auf eine dünne Magnetschicht gelegt. Diese bilden dann winzige Sechsecke mit kleinen Lücken. Feuern die Wissenschaftler mit Argon-Ionen auf diese Schicht, schlagen diese durch die Lücken zwischen den Glaskugeln aus der darunter liegenden Magnetschicht Partikel heraus.

Im Laufe des Beschusses splittern die Argon-Ionen auch Teile von den Glaskugeln ab, die so immer kleiner werden und am Ende der Prozedur statt 300 nur noch 260 Nanometer Durchmesser haben. Dadurch erreichen die Argon-Ionen unter den Glaskugeln auch etwas weiter innen liegende Bereiche der darunter gerade entstehenden Magnetscheiben. Der dort kürzer ausfallende Beschuss bringt schließlich die abgeschrägten Kanten hervor.