EU-Wissenschaftler arbeiten an Durchbruch bei Speicherkapazität
Was vielleicht nicht jedem bewusst ist: Die Möglichkeit, auf unseren unverzichtbaren Computern und bei anderen technischen Spielereien große Mengen an Dokumenten, Fotos, Videos und Musik zu speichern, haben wir den enormen technischen Fortschritten der letzten Jahre zu verdanken. Die Forscher des EU-finanzierten TERAMAGSTOR-Projekts ("Terabit magnetic storage technologies") sollen nun die Grenzen noch weiter hinausschieben. Ziel ist eine Festplatte mit einer Speicherdichte von einem Terabit pro Quadratzoll (Tbit/in2). Das Projekt wurde innerhalb des Themenbereichs "Informations- und Kommunikationstechnologien" (IKT) des Siebten EU-Rahmenprogramms (RP7) mit Mitteln in Höhe von 3,45 Mio. EUR gefördert. TERAMAGSTOR ist der Nachfolger des ursprünglichen MAFIN-Projekts ("Magnetic films on nanospheres: innovative concept for storage media"), das mit 1,3 Mio. Euro im Themenbereich "Technologien für die Informationsgesellschaft" (IST) des Sechsten EU-Rahmenprogramms (RP6) finanziert wurde. Zur Entwicklung ihres Konzepts setzten die Forscher von TERAMAGSTOR winzige magnetisierte Nanosphären ein, die mit 25 Nanometern Durchmesser größer als traditionelle Körner, aber kleiner als typische Speicherzellen sind. Dem Team zufolge besteht der Vorteil der Anwendung dieser Nanosphären in deren selbstständiger Anordnung zu einer regelmäßigen Matrix, wodurch möglicherweise die Kosten recht niedrig zu halten seien. Um Speichermedien im Nanoformat Realität werden zu lassen, wurden die Nanosphären nun mit einer auf dem Substrat zu platzierenden alkoholischen Lösung gemischt. Dabei musste man sichergehen, dass die Partikel am richtigen Platz bleiben: Zu diesem Zweck brachten die Wissenschaftler dann eine magnetische Schicht auf die Oberfläche auf, um eine Art magnetische "Kappe" zu bilden. Diese Eisen-Platin-Legierung hat auf Industrieebene bereits erhebliches Interesse erweckt. Diese Kappe wirkt praktisch wie ein Magnet (mit einem Nord- und Südpol) und die Matrix kann als Speichermedium verwendet werden. Da Kugeln, die 25 Nanometer voneinander getrennt sind, einer Speicherdichte von 1 Terabit (1.000 Gigabyte ) pro Quadratzoll entsprechen, glaubt man im MAFIN-Team, dass der gleiche Ansatz mit kleineren Kugeln eine bis zu sechsmal größere Dichte ergeben könnte. Neben dem Aufzeichnungsmedium selbst untersuchten die Forscher außerdem Aufzeichnungstechniken: Sie entdeckten, dass am Eisen-Platin Anpassungen vorgenommen werden müssen, um Informationen einfach erfassen und lesen zu können. Sie experimentierten überdies mit einer Sonde mit magnetischer Spitze - als Ersatz für den herkömmlichen Aufzeichnungskopf -, um jede Nanosphäre zu magnetisieren und zu lesen. Im Gegensatz zu den heutigen Festplatten, die Informationen auf einer ferromagnetischen Schicht aus Körnern aufzeichnen, war das Ziel von MAFIN die Entwicklung eines völlig neuen magnetischen Speichermediums für magnetische Speicheranwendungen ultrahoher Dichte. TERAMAGSTOR hat nun die Ergebnisse des Proof-of-Concept-Projekts aufgenommen, um zukünftige perpendikulare magnetische Speichermedien mit einer Flächendichte (Dichte eines zweidimensionalen Objekts) größer als ein Tbit/in2 zu entwerfen, herzustellen und zu testen. 2008 begannen Chemiker, Physiker, Ingenieure und Materialwissenschaftler von neun europäischen Instituten mit der Arbeit an TERAMAGSTOR - geleitet von Demokrit, dem Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung in Griechenland. Das Konzept des Teams basiert auf der Entwicklung fortgeschrittener Schichtmedien mit Hilfe von Verfahren aus der Nanotechnologie, eine der entscheidenden Fertigungstechnologien des 21. Jahrhunderts. Ziel von MAFIN war der Aufbau einer Aufzeichnungsoberfläche, die aus speziell gefertigten magnetischen Zellen besteht, und die Herstellung dieser Nanostrukturen - und zwar sowohl kostengünstig als auch im großen Maßstab. Das auf drei Jahre angelegte TERAMAGSTOR-Projekt wird im April 2011 beendet.