Extreme Speicherdichte IBM speichert 1 Bit in nur 12 Atomen

Herkömmliche Festplatten bringen zwar große Datenmengen auf kleinen Raum, benötigen aber dennoch rund 1 Million Atome, um 1 Bit zu speichern. Forschern bei IBM genügen 12 magnetische Atome zur Speicherung eines Bits.

100-mal mehr Speicherkapazität als heutige Festplatten will IBM mit einer neuen Methode zur magnetischen Datenspeicherung erreichen. Forscher an IBMs Almaden Research Center in Kalifornien konnten erstmals zeigen, dass sie 1 Bit in nur 12 Atomen speichern können.

Zum weiteren Vergleich: IBMs Ansatz erreicht die 160fache Speicherdichte von aktuellem Flashspeicher und die 417fache Speicherdichte von DRAM.

Die IBM-Forscher nutzten für ihre Experimente ein Rastertunnelmikroskop bei tiefen Temperaturen, um das Bit Atom für Atom zu "konstruieren". Sie haben zudem 8 Bits aus je zwölf Eisenatomen nebeneinander angeordnet und nacheinander die Buchstaben "THINK" in diesem Byte gespeichert und mit dem Rastertunnelmikroskop abgebildet.

Die große Herausforderung bei der Umsetzung einer magnetischen Datenspeicherung in dieser Größenordnung besteht in der starken Wechselwirkung zwischen den Bits auf atomarer Ebene, die gezielt kontrolliert werden müssen.

Den IBM-Forschern um Andreas Heinrich ist dies gelungen. Sie haben ihre Forschungsergebnisse in Science veröffentlicht.

IBM speichert 1 Bit in 12 magnetischen Atomen, ...

Unter Ausnutzung ihrer inhärenten magnetischen Spinrichtung gelang es den IBM-Forschern, die Atome dichter zu packen, als dies bisher möglich war. So lässt sich eine höhere magnetische Speicherdichte erreichen, ohne benachbarte Bits zu stören.

Die so mit dem Rastertunnelmikroskop angeordneten 12 antiferromagentisch verbundenen Atome speicherten 1 Bit bei niedrigen Temperaturen für mehrere Stunden.

Zur Speicherung eines ASCII-Zeichens verwendeten die Forscher 96 Eisenatome. So konnte 1 Byte, bestehend aus 8 Bit, gespeichert werden.