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Spinwellen statt Strom als Datenträger

Das Zentrum eines magnetischen Wirbels sendet unter hochfrequenten magnetischen Wechselfeldern Spinwellen mit sehr kurzen Wellenlängen aus. Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf haben damit einen Mechanismus nachgewiesen, der großes Anwendungspotenzial für die zukünftige Datenverarbeitung hat. Visualisierung:HZDR)

Das Zentrum eines magnetischen Wirbels sendet unter hochfrequenten magnetischen Wechselfeldern Spinwellen mit sehr kurzen Wellenlängen aus. Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf haben damit einen Mechanismus nachgewiesen, der großes Anwendungspotenzial für die zukünftige Datenverarbeitung hat. Visualisierung:HZDR)

Rossendorfer Forscher entwickeln gemeinsam mit internationalen Kollegen Nano-Antennen für Informations-Übertragung

Dresden-Rossendorf, 18. Juli 2016. Um künftige Smartphones noch leistungsfähiger zu machen, sollen sie ihre Daten mit Spinwellen statt mit Strom übertragen. Dies sehen zumindest Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) als vielversprechenden Lösungsweg, um die Überhitzungsprobleme heutiger Computer-Chips zu überwinden. Sie haben dafür gemeinsam mit internationalen Kollegen aus der Schweiz und den USA winzig kleine Antennen entwickelt, die solche Spinwellen aussenden.

„Ein wesentliches Problem aktueller Technologien ist die Wärme, die beim Datentransport mit Hilfe elektrischer Ströme entsteht“, betonte Dr. Sebastian Wintz vom HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung. „Wir brauchen ein neues Konzept.“

Und dieses Konzept sieht hier vor, die magnetischen Momente (Spins) atomarer Teilchen zur Informationsübertragung zu nutzen. Während beim Strom Elektronen oder andere Ladungsträger durch das Kristallgitter des Chipmaterials wandern und durch Zusammenstöße Wärme erzeugen, werden bei Spin-Wellen keine Teilchen physisch bewegt, sondern es pflanzt sich nur die Anregung als Information fort.

Dafür haben die internationalen Forscher gemeinsam Stapel aus hauchdünnen Plättchen erzeugt, in deren Zentrum Spin-Antennen entstehen, die nur wenige Nanometer groß sind (Millionstel Millimeter).

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