Grotere opslagcapaciteit door kleinere poriën

Wetenschappers van de TU Chemnitz onderzoeken de mogelijkheden om met be-hulp van nanoporiën nieuwe componenten voor de opslag van data te ontwikkelen. In het project 'Ummagnetisie-rungsprozesse in Film-Nanostructur- Architekturen’ staat de afdeling Oberflächen-und Grenzflächenphysik van de TU voor de taak, hoe met behulp van minuscule structuren reusachtige opslagcapaciteiten kunnen worden gerealiseerd.

De opbouw van een conventionele harde schijf kan men zich voorstellen als een samensmelting van vele kleine korreltjes, die twee magnetische toestanden kunnen hebben, afhankelijk van de vraag of de noordpool of de zuidpool recht omhoog of omlaag staat. Afhankelijk van deze oriëntering nemen de magnetische deeltjes een binaire waarde ´0’ of ‘1’ aan. Wil men op kleinere oppervlakten steeds meer data op kunnen slaan, dan moet men de dichtheid van deze korreltjes verhogen. In het verleden werd de dia-meter van de korreltjes sterk verkleind, maar dat leidde tot wisselingen in de oriëntatie, wat uiteindelijk dataverlies tot gevolg kon hebben.

Nanoporiën

De onderzoekers in Chemnitz hebben een veelbelovend concept ontwikkeld waarbij ze een magnetische film op een netwerk van nanoporiën opdampen. Op de foto bouwt een promovendus een proefopstelling in een ultrahoog-vacuüm installatie.

Deze film is loodrecht op het vlak van het netwerk gemagnetiseerd. De zogeheten ‘magnetische anisotropie’ (de richtingsafhankelijkheid van de magnetische momenten) kan door de wetenschappers gericht worden gevarieerd. Door gebruik te maken van kobalt-platinalegeringen wordt een hoge stijfheid bereikt.

De kleine opslagdeeltjes van het filmmateriaal neigen ertoe om tijdens het beschrijven (dus tijdens het ompolen) om groter te worden. Het gebruikte nanonetwerk verhindert de deeltjes echter om groter te worden. In een ideale situatie zetten ze uit tot aan een gat in de netwerkstructuur en blijven daar dan in hangen. Hiermee kunnen de onderzoekers zeer kleine geheu-gencomponenten realiseren.

De combinatie van functionele magnetische lagen met verschillende net-werken uit nanostructuren wordt in vaktaal als ‘Percolated Media’ aangeduid. Het fenomeen wordt wereldwijd onderzocht. Het concept heeft grote tech-nologische betekenis voor de toekomstige dataopslag. Op dit onderzoeks-gebied zijn er nog veel onzekerheden en problemen, maar dat is voor onderzoekers natuurlijk juist de uitdaging.

• website van de TU Chemnitz