News IBM-Forscher bauen magnetische Bits aus zwölf Atomen

[brabe]

Heutige Festplatten benötigen ungefähr eine Million Atome, um ein magnetisches Bit zu speichern. Forschern von IBM Research in Almaden ist es nun jedoch gelungen, ein magnetisches Bit mit nur 12 Eisenatomen zu speichern. In der Zukunft könnten daraus magnetische Speicher mit einer potenziell 100 mal höheren Dichte resultieren.

Wieso nur einen Faktor von 100? Sollte wohl 100.000 sein?

 

[uhrzeit]

Auch sehr interessant, und auch von der Firma IBM:
http://de.wikipedia.org/wiki/Racetrack-Speicher

Auch hier ist eine 100x größere Speicherdichte möglich.

^^

 

[M.E.]

So schnell werden HDDs dann wohl doch nicht von SSDs abgelöst werden.

Bei 12 atomen pro Bit muss aber vermutlich noch sehr viel für die Stabilität des ganzen getan werden und die Fehlerkorrektur muss verbessert werden.

Besonders interessant fand ich den Größenvergleich zu den "konventionellen" Bits.

@CB mehr davon

 

[etheReal]

cd/dvd waren ein guter schritt, auch wenn viele rohlinge einfach billig und nicht so lange haltbar waren / sind. dennoch vertraue ich wichtige daten immernoch lieber ner dvd an, als einer hdd.

Bei DVDs wäre ich mir auch nicht so sicher. Ich hatte auch schon kaputte CDs, die waren gerade mal 5-6 Jahre alt, und es waren gute Mitsui, damals extra teuer gekauft...

Ich würde alle Daten zur Archivierung grundsätzlich doppelt speichern, möglichst auf Datenträger von zwei verschiedenen Herstellern. Bei zwei verschiedenen HDDs ist die Gefahr, dass sie gleichzeitig versagen doch recht gering.

 

[Nukleareswinterkind]

Früher oder später wird man sowieso von dem 2 dimensionalen Raum in den 3 dimensionalen Raum übergehen (müssen), um noch Daten speichern zu können. Ähnlich wie beim Stapeln von Dies oder bei Blu Rays.

Ähm, hast du nicht diesen krassen Sprung mitbekommen, dass auf einmal 1TP Festplatten erhältlich waren? Das war so etwa 2006 -> Perpendicular Recording, seit 2005 entwickelt und eingesetzt. Im Übrigen waren es hier die Japaner, die auf diesem Gebiet bitte nicht zu unterschätzen sind, welche es entworfen haben. Der GMR-Effekt wurde auch von Europäern entdeckt, welchen sich IBM zunutze machte. Ich will IBM damit nicht kleinreden, aber drauf hinweisen, dass wir inzwischen in einer Welt leben, die global derart verstrickt ist, dass man IBM als Institution alleine die Erfolge nicht anrechnen kann. Die Leistung, welche unsere Festplatten gegenwärtig erbringen, ist ein Verdienst von allen international tätigen Forschungsgruppen auf diesen Gebiet.

Ach ja, zum Thema: Lasst mich raten, die Arbeit dazu wurde bestimmt im "Nature" aka "Bild für Wissenschaftler" veröffentlicht. Ist halt nur ne Prestige Forschung und zum abwägen, wie weit wir mit dem gegenwärtigen technischen Ansatz noch fahren können.

 

[GeneralAnal]

Solange die Fertigung nicht dafür entwickelt wird, wird es sowas wohl für den Normalo nicht geben.
Aber sehr sehr schön, dass der weg dafür gelegt wird. Vll leben die HDD´s noch sehr lange neben den SSD´s...

 

[MR2007]

Ansich klingt das Thema sehr spannend, aber warum kommen die gerade auf 12 und nicht auf 6 Atome, oder zwei? Die Biteinheit ist ja magnetisch neutral, das wäre sie bei zweien doch auch. Und ob dann der Spin "rechts"-"links" oder "links"-"rechts" ist, gibt dann den Unterschied an. Ist bei 12 doch ähnlich? Oder liegt das an der Stabilität der einzelnen Atome. Hab leider von Physik keine Ahnung - vielleicht kann das jemand so grob erklären :-)

Das liegt daran, dass bei weniger als 12 Atome der Quantentunneleffekt eintritt. D.h. obwohl es eigentlich nach der klassichen Physik unmöglich ist einen Zustand ohne die nötige Energie zu erreichen, passiert es aber trotzdem. Erklärbar ist das nur mithilfe der Schrödingergleichung. Aber das lass ich jetzt besser Auf gut Deutsch heißt das einfach nur, dass unter dem Einfluss der Quantenmechanik keine genaue Messung möglich ist, da die Zustände spontan wechseln können. Und bei 12 Atomen stabilieren sich die Elektronenspins stark genug, damit der Zustand bei -268 Grad stabil ist. Laut Andreas Heinrich (übrigens ein Deutscher) aus dem Video, wird geschätzt, dass man für Raumtemperatur um die 200 Atome benötigen würde.

 

[rottenschock]

Wieso nur einen Faktor von 100? Sollte wohl 100.000 sein?

Nein, es sollte wohl nur 100 sein, denn:

...wird geschätzt, dass man für Raumtemperatur um die 200 Atome benötigen würde.

Soviel für einen stabilen Zustand, das würde nach diesem sehr früßen Forschungsstadium zwar noch in einer 5000fachen Speicherdichte resultieren, aber diese wäre sicherlich noch nicht als lukrative Massenfertigung möglich. Und dann kommt man irgendwann zu einer sehr groben Schätzung wie "das 100fache könnte mit dieser Technologie möglich sein", welche sich dann wohl schon auf Endprodukte und nicht Forschungsstudien beziehen könnte.

 

[WinnieW2]

Die ganze Sache wird auf Patterned Medien hinauslaufen. Diese wären allerdings derzeit noch ziemlich aufwendig in größeren Stückzahlen zu fertigen.
Das Problem wird auch sein die Schreib- und Leseköpfe so genau zu positionieren. Das ist heute bereits ein Problem.
Ungleichmäßige Vibrationen sorgen bereits heute dafür dass die Köpfe bei den Festplatten nicht mehr in der Spur bleiben.

 

[And.!]

@Nukleareswinterkind

Bei dem von dir verlinkten Verfahren werden die Daten aber immernoch auf einer Ebene also quasi 2D gespeichert. Ich meine aber ein Übereinander von viele Ebenen so wie das bei Blu Rays möglich ist.

Das wird wahrscheinlich aber nicht mehr mit magnetischen Verfahren zu realisieren sein.

 

[WinnieW2]

Mehrere Ebenen bei magnetischer Aufzeichnung? Ich glaube kaum dass ein solches Verfahren praxistauglich umgesetzt werden könnte. Wie soll denn die Magnetisierung in der Tiefe des Trägermaterials fokusiert werden können? Lichtstrahlen lassen sich relativ einfach fokusieren. Versuch das mal mit Magnetfeldern.

 

[Nukleareswinterkind]

@ And.! Dann sag aber auch, dass du explizit mehrere Ebenen meinst, wobei beim Perpendicular Recording auch mehrere Ebenen eine Rolle spielen, wenn du den Artikel genau liest. ABER bei der Ausrichtung des magnetischen Moments zwischen 2D oder 3D zu unterscheiden ist fatal. Da eben vor dem Perpendicular Recording NUR in der Ebene das magnetische Moment gemessen werden konnte (also 2D). Durch die Anisotropie von Eisenplatinat kann man sich aber auch die vertikale Magnetisierung zunutze machen, was nach meinem Verstand in 3D stattfindet

Von Hitachi gabs um 2005 auch mal ein gutes Werbevideo, welches die Technik ganz gut beschreibt.

Und noch ergänzend zu meinem oberen Posting: Ja auch Hamburger waren hier an der Arbeit beteiligt. Und hach es war im "Science" und nicht im Nature, aber das ist genauso wissenschaftliche Boulevard Lektüre...