Extreme hohe Speicherdichte mit Strukturen aus Ionenstrahlen

Für die Festplatte der Zukunft entwickelten Dresdner Physiker extrem flache Magnetstrukturen, die deutlich weniger Raum für jedes Bit brauchen als bisher verfügbare Materialien

Ionenbeschuss für bessere Festplatten
Ionenbeschuss für bessere Festplatten

Dresden/Barcelona (Spanien) - Mit mehreren Speicherscheiben überwinden aktuelle Festplatten bereits die 1000 Gigabyte-Hürde. Und der Hersteller Seagate stellte erst jüngst einen Rekordspeicher mit einer Dichte von 329 Gigabit pro Quadratzoll für 500 Gigabyte auf einer einzigen 3,5-Zoll-Scheibe vor. Um noch mehr Daten auf kleinstem Raum bündeln zu können, müssen die magnetischen Inseln für jedes einzelne Bit weiter schrumpfen. Dieses Ziel im Blick, entwickelte ein deutsch-spanisches Forscherteam nun ein neues Konzept für die Produktion von Festplatten. In der Fachzeitschrift "Small" erklären sie, wie Strahlen aus rasant beschleunigten Ionen um ein Vielfaches kleinere Nanomagnete erzeugen können als gängige Fertigungstechniken.

Die Gruppe um Jürgen Fassbender vom Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung in Dresden-Rossendorf beschoss dazu mit einem auf wenige Nanometer gebündelten Strahl aus Gallium-Ionen eine Fläche aus einer Eisen-Aluminium-Legierung. Nur wo die Ionen auftrafen, wurde das Material magnetisch und könnte zum Speichern von digitalen Daten genutzt werden. Mit weniger als 100 Nanometer Durchmesser waren diese magnetischen Inseln, an deren Entwicklung sich auch spanische, schweizerische und schwedische Forscher beteiligt hatten, deutlich kleiner als bei handelsüberlichen Festplatten.

Zwar lassen sich solche Magnetstrukturen mit Größen unterhalb von 100 Nanometern auch mit einfacheren Verfahren herstellen. Doch erheben sich diese Nanoinseln wie kleine Berge aus der glatten Oberfläche heraus. So könnte ein genau justierter Schreib-Lese-Kopf einer Festplatte mit diesen kollidieren. Nach dem Ionenbeschuss jedoch blieb die behandelte Oberfläche vollkommen glatt.

Diese Methode hat durchaus Potenzial, in Zukunft zur Strukturierung von magnetischen Speichern genutzt zu werden. Doch für große Stückzahlen ist der Ionenbeschuss von Oberflächen noch nicht geeignet. Bis zu handlichen Festplatten mit mehreren tausend Gigabyte Speicherkapazität wird es daher noch einige Zeit dauern.