Ultraschnelle Festplatten: Speichern mit Magneten, schreiben mit Licht

Mit polarisierten Lichtpulsen zeigten niederländische Forscher, dass sich prinzipiell die Schreibgeschwindigkeiten bei magnetischen Speichermedien um ein Vielfaches erhöhen lassen.

Optomagnetische Speicherung
Optomagnetische Speicherung

Nijmegen (Niederlande) - Magnetische Datenspeicher legen bei der Datendichte und der Geschwindigkeit noch immer zu. Heute erreichen Festplatten rasche Zugriffszeiten von knapp drei Millisekunden. Aber sehr viel schneller wird es mit der Ausrichtung magnetischer Domänen über die externen Magnetfelder der Schreib- und Leseköpfe kaum werden. Doch mit schreibendem Laserlicht könnte sich dies ändern.

"Diese Erkenntnisse weisen einen effizienten Weg auf, magnetische Speicher mit neuen Rekordgeschwindigkeiten beschreiben zu können", erklärt das Team um Daniel Stanciu und Theo Rasing von der Radboud Universität in Nijmegen. In der renommierten Fachzeitschrift "Physical Review Letters" werden sie in Kürze über ihre Kombination aus optischen und magnetischen Datenspeichern berichten.

Statt zu einem magnetischen Lese- und Schreibkopf griffen die Physiker zu einem Titan-Saphir-Laser. Mit nur 40 Femtosekunden kurzen Pulsen bei 800 Nanometer Wellenlänge konnten sie einzelne Speicherdomänen einer Gadoliniumeisenkobalt-Legierung (GdFeCo) magnetisch reversibel ausrichten. Dabei heizten die Laserpulse das Material bis knapp auf die Curie-Temperatur von gut 200 Grad Celsius auf. Zusätzlich induzierten die Lichtsignale lokal beschränkt Magnetfelder von bis zu fünf Tesla Stärke. Je nach Orientierung des zirkular polarisierten Laserpulses richtete sich die Magnetisierung der Metall-Legierung entsprechend den digitalen Speicherwerten "0" und "1" aus.

Diese Experimente zeigen, dass zirkular polarisierte Laserpulse reversibel die Magnetisierung von Speichermedien kontrollieren können. Mit 40 Femtosekunden geschieht dies um ein Vielfaches schneller als mit Magneten. Bisher ist jede Speichereinheit mit etwa 30 Mikrometern noch viel zu groß für einen konkurrenzfähigen Magnetspeicher. Doch mit einer genaueren Laser-Fokussierung könnte bald ein erster Prototyp eines sehr schnellen optisch kontrollierten, magnetischen Datenträgers entstehen. Die Forscher selbst erwarten gar eine völlig neue Generation magnetischer Speicher.