Technologie nieuws

Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) en Stichting FOM zijn erin geslaagd om zeer energiezuinig de beweging van magnetische domeinwanden te beheersen, middels elektrische velden. De vinding is van groot belang voor de ontwikkeling van het racetrack-geheugen, een veelbelovende nieuwe technologie voor dataopslag. Promovendus ir. Sjors Schellekens en collega’s van de groep Fysica van Nanostructuren van prof.dr. Bert Koopmans publiceerden dit resultaat gisteren, 22 mei, online bij Nature Communications.

De ontwikkeling van de gangbare elektrische geheugenchips loopt over niet al te lange tijd tegen zijn grenzen aan. Dit doordat elke bit onvermijdelijk verbonden is met een – relatief grote en kostbare – transistor. Bij magnetische opslag, zoals op een harde schijf, is dat niet het geval. Maar een harde schijf is veel te traag om de geheugenchip te vervangen en is kwetsbaar door zijn bewegende delen. Daarom is in 2002 het concept bedacht van het racetrackgeheugen, waarin je veel meer data op moet kunnen slaan dan in de huidige chips.
 
In dit geheugen stromen de magnetische bits – ultrakleine gebiedjes met een verschillende magnetisatie – door een nanodraad heen en weer langs de lees- en schrijfkop. Alle onderdelen staan stil, alleen de data beweegt. Cruciaal hiervoor is beheersing van de ‘wandjes’ die de magnetische bits begrenzen: als het ene wandje sneller beweegt dan het andere, halen ze elkaar in en gaat data verloren.

Enkele atomen dik
Tot dusverre kon men de snelheid van de wandjes alleen beheersen met magneetvelden en stromen, wat niet energiezuinig is. De aanname was dat het niet kon met elektrische velden, doordat die alleen doordringen in de buitenste laag van het magnetische opslagmateriaal. De Eindhovense onderzoekers hebben deze horde omzeild door een ultradun opslagmateriaal te gebruiken, slechts enkele atomen dik. Daardoor bestaat het materiaal grotendeels uit ‘buitenste laag’, waar de elektrische velden wel diep genoeg in doordringen. De onderzoekers zijn er zo in geslaagd de snelheid van de wandjes met meer dan een factor tien te veranderen. “En onze berekeningen laten zien dat het effect nog vele malen groter kan worden”, zegt Schellekens.


Een magnetische strip met een domeinwand. De pijltjes geven de richting aan van de magnetisatie, het ‘omslagpunt’ is de domeinwand. Op de plaats van de wand zijn twee elektrodes geplaatst die een elektrisch veld genereren. Door de aangelegde spanning te veranderen, kan de domeinwandsnelheid worden gecontroleerd (afbeelding: TU/FOM)

Nieuwe toepassingen
Een groot voordeel van de elektrische velden is dat er amper energieverbruik is, en een zeer kleine stroomvoorziening dus volstaat. Hierdoor wordt het mogelijk om data beschikbaar te maken op plaatsen waar dat nu niet kan. Denk aan compacte autonome elektronica, bijvoorbeeld in het menselijk lichaam of in kleding, vertelt hoogleraar Koopmans. Op korte termijn verwacht hij dat de vinding een stroom van nieuw onderzoek gaat uitlokken om het effect te verbeteren en om nieuwe mogelijkheden te ontdekken. De eerste toepassingen verwacht hij binnen een termijn van tien jaar.

  • Bosch Rexroth partner Nevonex

    Bosch Rexroth nieuwe Nevonex-partner

    De processorgebaseerde RCU-telematica-besturingseenheid van Bosch Rexroth maakt nu deel uit van het Nevonex-ecosysteem voor digitale diensten in de landbouw. (Foto: Bosch Rexroth)Bosch Rexroth is een nieuwe partner voor hardware en interfaces van Nevonex, het fabrikantonafhankelijke ecosysteem voor digitale diensten in de landbouw. De RCU-telematica-eenheid van… Lees verder →

  • Schunk Medtech Steriline

    Mechatronische componenten Schunk compatibel met standaard lab-apparatuur

    De levenslang onderhoudsvrije PGN-plus-P met klant specifieke coating voor de handling van medicijnflessen in een aseptisch vulsysteem (foto: Steriline)De verwerkende industrie speelt een sleutelrol in de biowetenschappelijke sector. Bij de productie van gevoelige producten waar mensen direct mee in contact komen, zijn betrouwbare systeem-componenten namelijk… Lees verder →

  • Dana introduceert drie nieuwe planetaire aandrijvingen

    Dana introduceert drie nieuwe planetaire aandrijvingen

    Dana introduceert drie nieuwe planetaire aandrijvingen. (Foto: Dana)Dana introduceert nieuwe planetaire aandrijvingen met verbeterde koppeldichtheid en ontwerpflexibiliteit voor een breed scala aan rups-, wiel- en liertoepassingen. De nieuwe planetaire aandrijvingen, die nu beschikbaar zijn, bieden nominale koppelwaarden van 80 kNm tot 130 kNm. Ze kunnen… Lees verder →

  • Hannover Messe 2020

    Hannover Messe 2022 wordt verplaatst

    Hannover Messe 2022 vindt plaats van 30 mei t/m 2 juni. Op de afbeelding een impressie van een eerdere editie van de Hannover Messe. (foto: Paul Quaedvlieg)Hannover Messe 2022 wordt verplaatst. Vanwege de huidige situatie rond Covid, organiseert Deutsche Messe van 30 mei tot 2… Lees verder →

  • Hyundai HX 260 AL

    GMB zet door UMS aangepaste elektrische Hyundai in (+video)

    De elektrische Hyundai HX 260 AL graafmachine van GMB in actie (foto's: UMS)Sinds enige tijd zet GMB een elektrische Hyundai HX 260 AL graafmachine in. Familiebedrijf GMB staat voor expertise en duurzame oplossingen op het gebied van waterveiligheid, waterkwaliteit, bio-energie en industriële bouw & infra.… Lees verder →

  • Bauma 2022

    Optimisme in München; Bauma 2022 bijna volgeboekt

    Bauma 2022 vindt van 24 t/m 30 oktober plaats in München. (Foto: Bauma)Het duurt nog meer dan 10 maanden vooraleer Bauma 2022 van 24 tot 30 oktober zijn deuren opent in München. ’s Werelds grootste vakbeurs voor bouwmachines, bouwmateriaalmachines, mijnbouwmachines, bouwvoertuigen en bouwmachines verwacht een… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven