Mit Terahertz-Laser

Forscher arbeiten an blitzschnellen Festplatten

(Bild: thinkstockphotos.de (Symbolbild))

Um Computer weiter zu beschleunigen, müssen effizientere Speichermethoden gefunden werden. Eine neue Möglichkeit zeigt nun ein schweizerisch-französisches Forscherteam auf: Ihm ist die blitzschnelle Änderung der Magnetisierung eines Materials gelungen. Der Prozess eröffne Wege zu einer ultraschnellen Datenspeicherung, schrieben die Forscher im Fachblatt "Nature Photonics".

Heute werden Daten größtenteils magnetisch gespeichert, zum Beispiel in Festplatten, schrieb das Paul-Scherrer-Institut in einer Mitteilung. Dabei wird ein Bit, die kleinste Menge an digitaler Information, in der Magnetisierungsrichtung eines kleinen Bereichs des Speichermediums gespeichert. 

Will man die Information ändern, muss man die Richtung dieser vielen winzigen "Magnete" im Material umkehren. Mit Verfahren, die das in kürzester Zeit können, würden sich schnell große Datenmengen speichern lassen.

Terahertz-Laser ändert Magnetisierung
Vom Prinzip her ist dies einem Team um Christoph Hauri von der technischen Universität Lausanne (EPFL) nun mit dem Terahertz-Laser des Scherrer-Instituts gelungen. Der Laser erzeugt extrem kurze Lichtpulse im Picosekunden-Bereich, das ist ein Tausendstel einer milliardstel Sekunde.

Bestrahlt man mit diesem Licht ein magnetisiertes Material, dann kann das veränderliche Magnetfeld im Laserlicht die Richtung der Magnetisierung in dem Material verändern. Das funktioniert ganz ähnlich, wie wenn man einen Magneten einmal von der einen Seite an eine Kompassnadel hält und einmal von der anderen.

Laserstrahl muss noch stärker werden
So wurden in dem belichteten Material die magnetischen Momente ausgelenkt - erst in die eine Richtung und dann in die andere. Der Laserblitz in dem präsentierten Experiment sei noch nicht intensiv genug, um die Magnetisierung vollständig umklappen zu können, erklärte Hauri. 

Man habe bisher nur die Dynamik, also die Bewegung der Magnetisierung beobachten können. Das Experiment sei jedoch ein Teilziel, um das Konzept der ultraschnellen und exakten Manipulation von Magnetismus mit einem Laser zu demonstrieren, sagte der Wissenschaftler. 

Er sei zuversichtlich, dass sich ein vollständiges Umklappen der Magnetisierung in naher Zukunft realisieren lässt. "Es gibt Tricks, mit denen man die Felder eines schwachen Lasers so weit verstärken kann, dass sie die Magnetisierung umschalten könnten", sagte er. Gelingt Hauri der Durchbruch, könnten magnetische Datenträger – etwa Festplatten – mit deutlich höheren Schreibgeschwindigkeiten möglich werden.