Alle Artikel mit dem Schlagwort: Spintronik

Steuert Spinwnellen: Der Physiker Dr. Kai Wagner hat an der TU Dresden promoviert. Foto: privat, TUD

Physikpreis für Dresdner Spinnwellen-Doktor

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dr. Kai Wagner steuert die stille Magnetpost im Atomgitter Dresden, 10. Dezember 2019. Weil er neue Wege gefunden hat, um Informationen in der Welt der Atome elegant per „Stiller Magnetpost“ weiterzuleiten, bekommt der Dresdner Nachwuchsphysiker Dr. Kai Wagner eine Auszeichnung: Für seine Doktorarbeit „Erzeugung und Transport von Spinn-Wellen in magnetischen Mikrostrukturen“ verleiht ihm die TU Dresden den neuen „Dresdner Promotionspreis Physik“ , den die „Wilhelm und Else Heraeus“-Stiftung mit 4000 Euro dotiert hat. Das hat am Dienstag die Technische Universität Dresden mitgeteilt.

Die spezielle Anordnung von vier Löchern („Antidots“) in einer Schicht aus Kobalt erlaubt bereits 15 unterschiedliche Typen von Zahlenkombinationen für die Programmierung, wie Forscher am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) berechnet haben. Grafik: HZDR

Spinwelle reitet im Lochgitter

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rantej Bali vom Zentrum Rossendorf will mit magnetischen Kobalt-Netzen neue Horizonte für die Computer- und Sensortechnologie öffnen Dresden, 3. Februar 2017. Dr. Rantej Bali vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat gemeinsam mit Kollegen aus Deutschland, Singapur und Australien einen Weg gefunden, um magnetische Nano-Lochgitter („Antidots“) bei Zimmertemperatur zu programmieren – und zwar so, dass sie die eingegebenen Informationen nicht „vergessen“. Perspektivisch könnte dies „neue Wege für die Computertechnik und Sensortechnologie eröffnen“, schätzt der 35-jährige Materialwissenschaftler aus Indien ein.

Physiker Michael Kuntzsch arbeitet an der TELBE-Anlage, die in Dresden-Rossendorf besonders brillante Terahertz-Strahlung erzeugt. Die Forscher versprechen sich noch Großes von den Analyse-Fähigkeiten dieser Durchlechtungstechnik. Foto: HZDR/Frank Bierstedt

Superschneller Internetfunk durch Terahertz-Chips

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Hauchdünne Schichten sollen für mehr Tempo in WLAN-Chips sorgen Dresden, 27. Juli 2016. Wissenschaftler aus Dresden und Dublin haben einen vielversprechenden technologischen Ansatz gefunden, der Notebooks und anderen mobilen Computern in Zukunft deutlich schnellere Internet-Funkzugänge ermöglichen könnte als bisher. Die Teams am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und am irischen Trinity College Dublin brachten hauchdünne Schichten aus einer speziellen Verbindung von Mangan und Gallium dazu, sehr effizient Strahlung im sogenannten Terahertz-Frequenzbereich auszusenden. Als Sender in WLAN-Funknetzen eingesetzt, könnten die höheren Frequenzen die Datenraten zukünftiger Kommunikations-Netzwerke spürbar erhöhen.

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)

Spinwellen statt Strom als Datenträger

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

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.

Rossendorfer arbeiten an Spinwellen-Chips

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dresden-Rossendorf, 1. Februar 2016. Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) baut seine Forschungen an Spintronik und anderen Zukunftskonzepten für die Nanoelektronik weiter aus. So stellte Dr. Helmut Schultheiß vom HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung heute ein Konzept für zukünftige Spinwellen-Datenträger vor. Darin pflanzen sich die Informationen als Magnetimpuls-Störungen ähnlich wie Schallwellen zwischen den Elektronen fort. Sie müssen dann nicht mehr wie in heutigen Computerchips „huckepack auf Elektronen-Lastern“ physisch durch den Datenträger transportiert werden. Dieses Spinwellen-Konzept könnte in einigen Jahren zu Computerchips führen, die viel schneller und verbrauchsärmer als heutige Halbleiter sind.

Eisenspäne an zwei Stabmagneten veranschaulichen die magnetischen Flusslinien in der Makrowelt. Foto: HZDR

Ionenskalpell graviert Datenspeicher im Atomchaos

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rossendorfer formen mit Edelgas-Ionen Nanomagnete für Spintronik Dresden-Rossendorf, 23. November 2015. Sächsische Forscher haben mit Ionenstrahlen Nanomagnete in Eisenaluminium hineingeprägt, die neuartige Spintronik-Speicher ermöglichen könnten. Diese winzigen Magnete sollen künftig genutzt werden, um bessere Festplatten und andere Speicher zu entwickeln, die noch mehr Filme, Musik und andere Daten auf kleinstem Raum speichern können. Das hoffen zumindest die Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf und der TU Dresden, die für dieses Projekt zusammengearbeitet haben.

Graphene sind wabenförmige 2D-Moleküle aus Kohlenstoff mit hoher Leitfähigkeit. Abb.: Graphen Center Cambridge

Dresdner knöpfen sich Spintronik und 2D-3D-Elektronik vor

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Neue Forschungspfade im Zukunftselektronikzentrum cfaed geplant Dresden, 1. April 2015: Das Dresdner TU-Forschungszentrum für fortgeschrittene Elektronik „cfaed“ wird in naher Zukunft wohl zwei neue Forschungsfelder eröffnen. Auf der strategischen Suche nach der Nanoelektronik der Zukunft wollen die Forscher künftig auch die „Spintronik“ sowie eine Kombination aus zwei- und dreidimensionalen Schaltungen auf Graphenbasis als mögliche weitere Pfade stärker ins Auge fassen. Das hat cfaed-Koordinator Prof. Gerhard Fettweis auf Oiger-Anfrage angekündigt. „Diese beiden Themen sind in der Diskussion besonders prominent auf dem Radar“, sagte der TU-Professor.

In jedem Nano-Magnetwirbel lassen sich 2 Bit speichern: EInmal durch die Drehrichtung des Wirbels und zweitens durch die Ausrichtung des Zentrums. Auch kann man mehrere solche Scheiben stapeln. Grafik: HZDR/ FZJ

Forscher setzen Nano-Magnetwirbel als Datenspeicher ein

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rossendorfer und Jülicher Spintronik-Experten lesen Nanowirbel aus Dresden-Rossendorf, 3. März 2015: Wissenschaftlern aus Dresden-Rossendorf und Jülich haben Datenspeicher entworfen, die Informationen in wenige Nanometer kleinen Magnetwirbeln verwalten. Ausgelesen werden die Daten mittels Mikrowellen. Diese Technik soll für schnellere Elektronik sorgen.

Mit Metall- und Stickstoff-Atomen gefüllte Kohlenstoff-Bälle ("Fullerene") können in Zukunft einmal für die Konstruktion von Superdatenspeichern genutzt werden, hoffen die IFW-Forscher. Grafik: IFW Dresden

Atom-Fußbälle als Superspeicher

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

EU-Forschungsrat gibt 4,7 Millionen Euro für Physik-Projekte am IFW Dresden Dresden, 17. Februar 2015: Sie sehen aus wie Fußbälle, sind aber winzig klein: Moleküle aus 60 oder 80 Kohlenstoff-Atomen, die sich zu eigenartigen kugelähnlichen Molekülen zusammengeschlossen haben. Fullerene heißen diese Hohlkugeln der atomaren Welt, benannt nach dem amerikanischen Architekten Richard Buckminster Fuller (1895-1983). Dr. Alexey A. Popov vom “Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung” (IFW) Dresden will diese Superbälle nun mit winzig kleinen Magneten füllen. Er hofft, damit den Weg zu Elektronikchips mit enormer Speicherkapazität zu eben. „Bis dahin ist es noch weit hin“, betont Popov. Aber mit den Ergebnissen könnten in Zukunft einmal Spintronik-Speicher möglich werden, die Musikstücke, Videos und andere Daten in einzelnen Fulleren-Molekülen speichern.

Prof. Claudia Felser an der neuen Sputter-Anlage. Foto: Dietrich Flechtner

Spin-Speicherchip und embargofreien E-Motoren auf der Spur

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dresdner Planck-Physiker designen in neuen Laboren Werkstoffe aus einzelnen Atomen Dresden, 23. Oktober 2014: Um neue Werkstoffe zu finden, die zu sehr schnellen Spintronik-Speicherchips und besseren Motoren für Elektroautos führen könnten, nimmt das Dresdner Max-Planck-Institut für „Chemische Physik fester Stoffe“ (MPI-CPFS) an der Nöthnitzer Straße Anfang November zwei neue, über zehn Millionen Euro teure Forschungslabore mit einer speziell für die Dresdner Physiker maßgeschneiderten „Sputter“-Anlage offiziell in Betrieb. Dabei handelt es sich um ein automatisch verknüpftes System von Hochvakuum- und Analyse-Kammern, in denen hauchdünne Beschichtungen möglich sind. Außerdem haben die Physiker ein extrem hochauflösendes Elektronenmikroskop bekommen, mit dem sie bis in die Welt der Atome hinabschauen können.

Ein Besucher der DPG-Tagung in Dresden inspiziert neugierig den Triton-Tiefkühler von "Oxford Instruments". Der ist normalerweise nicht fürs kühle Bier zuständig, sondern hilft Forschern, Experimentalproben ohne aufwändige Helium-Kühlung, sondern durch mechanische Effekte bis nahe zum absoluten Temperatur-Nullpunkt herunterzukühlen. Foto: Heiko Weckbrodt

DPG-Forscher besorgt: Zu wenig Physik-Mädchen

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Größte Physiktagung Europas steigt derzeit in Dresden Dresden, 1. April 2014: Für eine bessere fachliche Ausbildung der Physiklehrer und mehr Mädchenförderung in Richtung Natuwissenschaften an den Schulen hat sich die „Deutsche Physikalische Gesellschaft“ (DPG) gestern auf ihrer Frühjahrstagung in Dresden ausgesprochen. Die Experten verwiesen auf den starken Forscher-Bedarf der Wirtschaft und der Institute. „Die Arbeitsmarktchancen für Physiker sind sehr gut“, betonte René Matzdorf vom DPG-Vorstand. Arbeitslosigkeit gebe es in diesem Beruf so gut wie keine.

Materialforschung am Dresdner Planck-Institut für Chemische Physik. Abb.: Mediaserver DD/ J. Lösel

Spintronik & 1D-Metalle: 5000 Physiker zur DPG-Tagung in Dresden erwartet

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rockende Forscher und musikalische Elektronen Dresden, 25. März 2014: Wie man einzelne Elektronen durch „Spintronik“ überredet, sich unsere Lieblingsmusik zu merken, und Metallen die 3D-Neigungen austreibt, darüber und über andere Forschungstrends wollen sich ab Sonntag über 5000 Physiker aus aller Welt in Dresden austauschen. Eingeladen zu dieser Frühjahrstagung hat die „Sektion Kondensierte Materie“ der „Deutschen Physikalischen Gesellschaft“ (DPG), die immer viel Wert darauf legt, dass nicht nur Eierköpfe auf ihre Kosten kommen, sondern auch Otto-Normaldresdner. Daher stehen zum Beispiel ein populärwissenschaftlicher Abendvortrag über die satellitengestützte Vermessung der Welt sowie ein „Einstein-Slam“ für die Öffentlichkeit auf dem Programm.

Beim Rossendorfer Verfahren werden Stapel aus Eisen (blau) und Alu (weiß) mit Neon-Ionen (gelb) beschossen. So entstehen winzige Streifen, in denen man den Teilchen per Magnetfeld befehlen kann, ihre Drehrichtung (Spin) aufeinander abzustimmen. Abb.: Sander Münster, HZDR

Rossendorfer arbeiten an Ventilen für Spintronik-Chips

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Mehr Rechen- und Speicherkraft für Computer im Blick Dresden-Rossendorf, 17. Februar 2014: Spintronik-Chips gelten als ein möglicher Zukunftsweg, um zum Beispiel Computertelefonen noch mehr Speicher und Rechenkraft zu spendieren. Denn während die klassische Mikroelekronik zunehmend mit physikalischen Grenzen der Miniaturisierung kämpft, wäre es eine reizvolle Alternative, die Drehimpulse (Spins) einzelner Elektronen für die Datenspeicherung und –verarbeitung zu nutzen. Forscher des „Helmholtz-Zentrums Dresden Rossendorf“ (HZDR) haben nun ein recht elegantes Verfahren gefunden, nanometerkleine „Spin-Ventile“ dafür zu erzeugen.

Imec und Globalfoundries entwickeln Spin-Magnetspeicherchips

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

STT-MRAMs sollen PCs und Handys schnelleres und größeres Gedächtnis verpassen Löwen/Dresden, 22. Mai 2013: Der Chip-Auftragsfertiger Globalfoundries (GF) und das belgische Hableiter-Forschungszentrum Imec in Löwen wollen gemeinsam eine neue Generation von Magnet-Chips entwickeln, die in Zukunft dank einer Spin-Steuerung mehr und schneller Daten speichern können sollen als herkömmliche Speicher-Bausteine, wie sie in heutigen Computern oder Handys verbaut werden. Das teilten GF Dresden und das Imec nun mit. Dabei handelt es sich um sogenannte STT-MRAMs, also Spintransfer-Drehmoment-Magnetspeicher. Leistungssprung durch Spintronik erwartet In solchen Chips werden Informationen nicht elektrisch, sondern magnetisch abgespeichert. Sie können sich die Daten auch ohne ständige Stromzufuhr „merken“. Umgeschaltet werden sie durch polarisierte Ströme, deren Elektronen alle das gleiche Quantendrehmoment („Spin“) haben. Bisher sind MRAMs kaum über Kleinserien hinausgekommen, da sie aufwendig zu produzieren und damit teuer sind. Zudem ließen ihre Schaltgeschwindigkeiten und ihre Speicherdichte in der Vergangenheit zu wünschen übrig. Durch die STT-Technologie soll sich das ändern: Imec und GF wollen unter anderem die Architektur und Fertigung von STT-MRAMs erproben, deren Strukturen weniger als zehn Nanometer (Millionstel Millimeter) messen und die in …

DARPA-Allianz “Starnet” sucht neue Evolutionswege für Nanoelektronik

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Arlington, 20. Januar 2013: Die US-Verteidigungsforschungsbehörde „DARPA“ in Arlington/Virginia hat eine mit 40 Millionen Dollar (30 Millionen Euro) dotierte Halbleiter-Forschungsallianz „Starnet“ geschmiedet. Die soll der herkömmlichen Mikro- und Nanoelektronik, die zunehmend an physikalische Grenzen stößt, neue evolutionäre Wege aufzeigen. Eine Besonderheit des „Semiconductor Technology Advanced Research Network“ (STARnet): Die DARPA hat ausdrücklich auf Teams bestanden, die sich jeweils aus Forschern verschiedener amerikanischer Unis zusammensetzen.