Magnetische Datenaufzeichnung bis zu Tausend Mal schneller?
Die Geschwindigkeit der Datenübertragung ist laut den Berliner Forschern direkt von der Geschwindigkeit abhängig, mit der ein Magnet seine Magnetisierung ändern kann. Bisher wurde eine Geschwindigkeit von 5 zehnmilliardstel Sekunden als die physikalisch maximal mögliche Geschwindigkeit angesehen. Dies ist die Zeit, die ein Elementarmagnet – ein einzelnes Elektron – zum Umkehren seines Eigendrehimpulses benötigt. Uwe Bovensiepen und sein Team konnten jetzt eigenen Angaben zufolge nachweisen, dass solch eine Zeitskala um den Faktor 1.000 unterschritten werden kann.
Im Experiment mit dem seltenen magnetischen Erdmetall Gadolinium wollen die Physiker, deren Hauptforschungsgebiet die dynamischen Prozesse in den Oberflächen von Festkörpern sind, zeigen können, dass die atomaren Schwingungen des Metallgitters direkt mit den magnetischen Schwingungen gekoppelt sind. Im Versuch werden die Oberflächenatome des Metalls durch einen kurzen Laserpuls angeregt. Das Metallgitter der Oberfläche beginnt dadurch zu schwingen. Mit einem zweiten Laserstrahl wird dann, zeitlich ein wenig versetzt, die Reaktion der Atome der Oberfläche auf den Laserpuls gemessen.
"Betrachtet man außerdem die Reaktion des Magnetfeldes, so ist zu erkennen, dass es mit der gleichen Geschwindigkeit reagiert, wie die Atome des Metalls" , so Bovensiepen. Die Änderung der Polarisierung von Magneten sei damit genau Eintausend Mal schneller erfolgt, als man es bisher glaubte. Ob das Phänomen auch bei anderen magnetischen Metallen zu finden ist, haben die Physiker noch nicht erforscht, planen die entsprechenden Versuche aber bereits.
Den Forschern zufolge würde eine praktische Umsetzung des noch experimentellen Versuchsaufbaus wesentlich schnellere Datenübertragungsgeschwindigkeiten ermöglichen. Das sei zwar für die bisherigen Computer noch nicht relevant, könnte aber in künftigen Quantencomputern von Nutzen sein.