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Strukturierter Magnetspeicher stellt Rekord auf

Von Rainer Scharf

Am IBM Almaden Research Center in San Jose hat man einen Magnetspeicher entwickelt, bei dem die Bits auf winzigen magnetischen Inseln sitzen. Damit ließen sich Speicherdichten von 32 Gigabit pro Quadratzentimeter erreichen. Das ist das Sechsfache der heute für Computerfestplatten gängigen Dichten.

Die starke Nachfrage nach Festplatten mit immer höheren Speicherdichten zwingt die Hersteller, die magnetischen Speicherschichten immer feinkörniger zu machen. Die einzelnen magnetisierten Körnchen, die jeweils ein Bit tragen, sollen so klein wie möglich sein. Doch schon jetzt zeichnet sich die Grenze der Miniaturisierung ab: Wenn ein Körnchen zu klein ist, kann die Wärmebewegung seine Magnetisierung umdrehen und dadurch das gespeicherte Bit löschen.

Wesentlich wärmeresistenter sind Inseln aus einzelnen magnetischen Körnchen, die von ihrer Umgebung isoliert sind. Manfred Albrecht und seine Kollegen von IBM haben solche Inseln hergestellt, indem sie eine 20 Nanometer dünne Schicht aus einer Kobalt-Chrom-Platin-Legierung mit einem Strahl von Galliumionen beschossen haben. Der Ionenstrahl schnitt winzige kreisförmige Gräben in die Schicht, die die etwa 26 Nanometer großen Inseln umgaben und voneinander trennten. Auf diese Weise ließen sich einzelne oder mehrere nebeneinander liegende Reihen von Inseln fertigen.

Anschließend wurden die Inseln mit einem Schreibkopf magnetisch ausgerichtet und dadurch beschrieben. Wie die Untersuchung mit einem Magnetkraftmikroskop zeigte, trug jede Insel genau ein Bit. Allerdings musste der Schreibkopf beim Schreibvorgang möglichst genau über der Insel stehen, damit das Bit auch richtig aufgezeichnet wurde. Der neue Magnetspeicher stellt deshalb wesentlich höhere Ansprüche an die Präzision, mit der die Schreibköpfe positioniert werden müssen, als herkömmliche Speicher. Die dabei erreichten Speicherdichten von 32 Gigabit pro Quadratzentimeter lassen indes hoffen, dass auch in Zukunft die Nachfrage nach noch leistungsfähigeren Festplatten befriedigt werden kann. 

Quelle
M. Albrecht et al., Recording performance of high-density patterned perpendicular magnetic media, App. Phys. Lett. 81, 2875
http://dx.doi.org/10.1063/1.1512946

Kontakt
Manfred Albrecht, E-Mail: albrecht@us.ibm.com

Näheres zu Magnetspeichern
http://www.almaden.ibm.com/st/data_storage/index.shtml
http://www.almaden.ibm.com/st/

pro-physik.de v. 11.10.2002

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