Spinresonanz: Drahtlose Datenübertragung in Chips

Britisches Forschungsprojekt will Halbleitertechnik revolutionieren

Ein von der britischen Universität in Bath angestoßenes Forschungsprojekt soll die umgekehrte Spinresonanz in Magnetfeldern erforschen. Damit sollen bei hohen Datentransferraten Informationen in Halbleitern drahtlos übertragen werden, ohne Leiterbahnen, die einen Widerstand verursachen.

Artikel veröffentlicht am 27. Juni 2006, 18:12 Uhr, Nico Ernst

Eines der größten Probleme moderner Halbleiter ist das "Wiring" - die Verbindung der Transistoren untereinander. Die Miniaturisierung nähert sich physikalischen Grenzen, die durch die aktuellen Leitermaterialien wie Aluminium und Kupfer vorgegeben sind. Die Leiterbahnen lassen sich nicht beliebig dünn machen, wenn sie noch zuverlässig Strom leiten sollen.

Intel forscht dafür in seinem "Silicon Photonics Lab" in Santa Clara schon seit längerem an optischen Verbindungen, in Großbritannien will man jetzt noch einen Schritt weiter gehen. Dr. Alain Nogaret will dort die drahtlose Signalübertragung in Halbleitern erforschen. Der Wissenschaftler erhielt dafür von der britischen Regierung umgerechnet 804.000 Euro, die über drei Jahre investiert werden sollen. Nogarets Universität in Bath soll das Projekt leiten, drei andere britische Hochschulen und einige Forscher auf dem europäischen Festland, unter anderem in Frankreich und Belgien, sind ebenfalls beteiligt.

Dr. Nogaret hatte bereits 2005 ein Papier zur umgekehrten Spinresonanz veröffentlicht. Darin beschreibt er, wie einzelne Elektronen durch Magnetfelder in ihrem Spin und ihrer magnetischen Polarität zur Datenübertragung genutzt werden können. Dabei fangen die Elektronen wie in einem Mikrowellenherd an zu schwingen und können sich im Raum gerichtet bewegen, was letztendlich den Datentransport erlaubt. Zwischen Halbleiterelementen wie einem Transistor wäre damit keine physische Verbindung mehr nötig.

Das Forscherteam glaubt, binnen drei Jahren den praktischen Nachweis für diese Theorie erbringen zu können. Spätestens zehn Jahre nach Abschluss der Forschung könnte die Technologie dann marktreif sein.