IBM zeigt Atomic-Scale Magnetic Memory: Das kleinste Bit

Heute übliche Festplatten benötigen für das Speichern eines Bits etwa eine Million Atome. Nun ist es Forschern von IBM Research Almaden gelungen, ein Bit auf nur zwölf Atomen magnetisch zu speichern. Dies öffnet den Weg zu magnetischen Speichern in atomarem Massstab und zudem Speicherkapazitäten, die bis zu 100-mal grösser sind als bei heutigen Festplatten. Die Dichte von Atomic-Scale Magnetic Memory wäre auch 160 grösser als die von aktuellen NAND-Flashspeichern und sogar 417 Mal grösser als diejenige von DRAM. SRAM hat im Vergleich dazu sogar eine 10’000 Mal geringere Speicherdichte.

Für das Experiment nutzten die IBM-Forscher ein Rastertunnel­mikroskop bei tiefen Temperaturen, um das Bit Atom für Atom zu konstruieren. Sie haben zudem acht Bits aus je zwölf Eisenatomen nebeneinander zu einem Byte angeordnet und nacheinander die Buchstaben T, H, I, N und K in diesem Byte gespeichert und mit dem Rastertunnelmikroskop abgebildet. Die untenstehende Abbildung zeigt die nach dem selben Prinzip erstellte binäre Form des Buchstaben «S» (01010011), die auf acht beieinander liegenden Ketten aus Eisenatomen gespeichert wurde.
Auf dem Weg zum Superspeicher mussten das von Andreas Heinrich angeführte Forscher-Team von IBM einige Hürden nehmen. Eine der grössten, um magnetische Datenspeicherung bis auf die Grössenordnung einzelner Atome zu skalieren, bestand in der starken Wechselwirkung zwischen den Bits auf atomarer Ebene, die gezielt kontrolliert werden musste. (mv)