Ein Sandwich für den Datenhunger

News: Ein Sandwich für den Datenhunger

Die Kapazität von Festplatten wächst zusehends - seit 1997 hat sich die Informationsdichte bei magnetischen Datenträgern jedes Jahr verdoppelt. Doch eine physikalische Barriere rückt immer näher und scheint die rasante Fahrt je zu beenden. Nun setzt IBM als erster Hersteller auf eine neue Technik, noch mehr Informationen in einer magnetischen Schicht zu speichern und damit das drohende Aus weiter hinauszuschieben.

Thorsten Krome

Es ist kaum zu glauben, wie schnell der Bedarf an immer größeren Speichermedien für den Computer steigt. Passten erste Betriebssysteme noch zusammen mit kleineren Anwendungsprogrammen locker auf eine Diskette, so macht es heute kaum noch ein System unter hundert Megabyte – Anwendersoftware noch gar nicht eingerechnet. Bislang konnte die Industrie hier mithalten, und moderne Festplatten spendieren einem Computer Platz satt. Denn während sich anfangs noch alle 18 Monate die Plattenkapazität verdoppelte, so geschieht dies seit 1997 bereits innerhalb eines Jahres. Aber wie lange noch?

Das Ende ist abzusehen; denn jedes einzelne magnetische Bit braucht etwas Platz auf der rotierenden Scheibe. Je höher die Schreibdichte, desto kleiner werden die magnetisch ausgerichteten Bereiche. Allerdings verlieren diese jenseits einer bestimmten Größe, der so genannten superparamagnetischen Grenze, aufgrund thermischer Effekte spontan ihr magnetisches Gedächtnis – Datenverlust wäre hier die Folge. Laut Berechnungen von Wissenschaftlern sollte diese Grenze bei etwa 20 bis 40 Milliarden Bits (Gigabits) pro Quadratzoll erreicht sein. Davon sind aktuelle Produkte nicht mehr weit entfernt.

Nun setzt IBM auf eine neuartige Technik, die den Hunger auf mehr Speicher stillen soll. So sind zunächst die neusten Notebook-Festplatten des Herstellers mit einem sandwichartigen, magnetischen Material ausgestattet, das bislang ungeahnte Schreibdichten erlauben soll.

Dabei handelt es sich um zwei gewöhnliche Schichten einer magnetischen Legierung, getrennt durch eine unmagnetische Ruthenium-Lage, die gerade einmal drei Atomlagen dick ist. Aufgrund eines besonderen Effekts, der so genannten antiferromagnetischen Kopplung, richten sich die magnetischen Bereiche in der oberen und unteren Schicht genau entgegengesetzt zueinander aus. Solche derart gekoppelten magnetischen Momente widerstehen nun wesentlich besser den Umwelteinflüssen, wie thermischer Anregung, und behalten ihre Magnetisierung solange, bis sie bewusst geändert wird.

Auf diese Weise lassen sich, laut Angaben von IBM, vermutlich einmal Datendichten von bis zu hundert Gigabit pro Quadratzoll erreichen – weit jenseits der superparamagnetischen Grenze. Gängige Computer-Festplatten könnten damit bis zu 400 Gigabyte Kapazität erhalten, was in etwa dem Informationsgehalt von 400 000 Büchern entspricht – zunächst also genug Platz, selbst für besonders hungrige Software.