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Materialwissenschaft: Magnetische Wirbel in Festkörpern nachgewiesen

Wissenschaftler konnten erstmals zeigen, dass es in fester Materie rechts- und linksdrehende Magnetwirbel gibt. Dieses physikalische Phänomen namens Ferrotoroidizität könnte die Grundlage dafür sein, Computer schneller und Festplatten leistungsfähiger zu machen.

Manfred Fiebig von der Universität Bonn und seine Kollegen fanden die seit einigen Jahren vermuteten magnetischen Wirbel in einer Substanz namens Lithiumkobaltphosphat, auch Hübnerit genannt. "Einen magnetischen Wirbel kann man sich wie eine Art Kreisverkehr vorstellen. Anstelle von Autos sind hier jedoch magnetisierte Atome im Kreis angeordnet", erläutert Fiebig. Diese wirken wie kleine Stabmagnete, die entweder in oder gegen die Uhrzeigerrichtung zeigen. Mit Hilfe eines laseroptischen Verfahrens konnten die Forscher nun ihre Ausrichtung bestimmen.

Auf Grund der zwei möglichen Drehrichtungen könnten sich die Magnetwirbel eignen, um Informationen mittels einer binären Kodierung zu speichern. In heutigen Festplatten werden die Daten auf winzige magnetisierte Bereiche einer ferromagnetischen Oberfläche geschrieben. Ausgelesen werden die Informationen ebenfalls mit Hilfe eines Magnetfelds. Je größer die Datendichte ist, desto anfälliger sind die Daten, bei diesem Prozess selbst beeinflusst zu werden.

Die in ferrotoroidischen Materialien gespeicherten Informationen ließen sich hingegen durch elektrische Felder beschreiben und auslesen, auch wenn die Informationen weiterhin magnetisch gespeichert sind. Da der zeitaufwändige Aufbau eines Magnetfelds zum Schreiben und Lesen entfiele, würde die Datenspeicherung zudem viel schneller ablaufen. Bisher gelang es den Physiker allerdings nur, die Drehrichtung der Magnetwirbel zu lesen. In einem nächsten Schritt wollen sie nun auch gezielt Informationen schreiben. (mp)
11.10.2007

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 11.10.2007

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