Während in den Computern der 70er Jahre magnetisierbare Ferritkerne als Speicherbausteine ihren Dienst taten, besteht das "Gedächtnis" moderner Rechner aus Silizium. Doch wenn es nach dem Physik-Professor Burkard Hillebrands geht, könnte der alte Kernspeicher bald sein Revival erleben: In Kooperation mit der Firma Siemens und einer Reihe von Hochschulen in ganz Deutschland arbeitet die Universität Kaiserslautern an der Realisierung eines Speicherchips hoher Packungsdichte auf Magnetbasis.
Eine magnetische Speicherzelle besteht im Prinzip aus zwei magnetisierten Schichten, die durch eine isolierende Zwischenschicht mit einer Dicke von nur wenigen Atomlagen getrennt sind. Die magnetischen Felder in den beiden Schichten können sich sowohl gleichsinnig als auch entgegengesetzt orientieren. Eine gleichsinnige Orientierung repräsentiert beispielsweise die binäre "0", eine entgegengesetzte Orientierung dagegen die "1".
Die isolierende Barriere zwischen den Magnetschichten ist so dünn, daß nach Anlegen einer Spannung einige Elektronen hindurchgelangen können - es fließt ein sogenannter Tunnelstrom. Wie stark dieser ist, hängt von der Orientierung der Magnetfelder zueinander ab - einen Effekt, den man als Tunnel-Magnet-Widerstand (TMR, Tunneling Magneto Resistance) bezeichnet. Um ein TMR-Element auszulesen, muß man lediglich den Tunnelstrom messen; sein Speicherzustand wird dabei nicht verändert. Beschrieben wird der Speicher, indem man durch Anlegen eines elektrischen Stromes die Magnetisierungsrichtung der sogenannten "weichen" Magnetschicht ändert.
Da MRAMs ihren Speicherinhalt nicht verlieren, wenn sie nicht mit Strom versorgt werden, würde das lästige "Booten" bei MRAM-bestückten Rechnern in Zukunft entfallen. Sparen könnte man sich auch die energieaufwendigen Auffrisch-Zyklen: Silizium-Chips müssen nämlich etwa jede Zehntelsekunde einen kleinen Spannungsstoß erhalten, damit sie die gespeicherten Informationen nicht vergessen. Dieser "Refresh" macht beispielsweise in Notebooks den Einsatz großer und schwerer Akkus erforderlich.
Schon bis zum Jahr 2005, so Hillebrands, will man den Entwicklungsvorsprung bei den herkömmlichen Halbleiterbausteinen weitgehend aufholen und einen marktfähigen Hochleistungs-Chip herausbringen. Man dürfe die Konkurrenz aus Silizium jedoch nicht vorzeitig abschreiben: "Schließlich wird auf dem Halbleiter-Sektor auch noch kräftig geforscht."
Ansprechpartner:
FB Physik
Prof. Dr. Burkard Hillebrands
Tel.: 0631/205-4228
Fax: 0631/205-4095
Prototyp zum Testen: Mittels solcher 1-Bit-Speichern versuchen die Mitarbeiter der Arbeitsgruppe von ...
None
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Informationstechnik, Mathematik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
Deutsch
Prototyp zum Testen: Mittels solcher 1-Bit-Speichern versuchen die Mitarbeiter der Arbeitsgruppe von ...
None
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).