Forschung: Terahertz-Laser für schnellere und größere Festplatten

Forschern aus der Schweiz und Frankreich ist es gelungen, Magnetfelder auf einem Speichermedium mit einem sehr schnellen Laser zu manipulieren. Das könnte für ein neues Aufzeichnungsverfahren bei Festplatten sorgen.

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Das Laserlabor am PSI
Das Laserlabor am PSI (Bild: PSI/Scanderbeg Sauer Photography)

Eine neue Anwendung für einen sehr schnellen Laser haben Wissenschaftler am Schweizer Paul-Scherrer-Institut (PSI) zusammen mit Kollegen von der ETH Lausanne und der französischen Curie-Universität entwickelt. Der sogenannte Terahertz-Laser kann Impluse mit einer Länge von nur einer Picosekunde abgeben.

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Wenn mit diesem Laser eine magnetisch geladene Kobaltoberfläche beschossen wird, verändern sich die magnetischen Ladungen auf dem Material. Anders als bei wiederbeschreibbaren Medien wie DVD-RW-verwendeter Phase-Change-Technik wird die Oberfläche dabei nicht erwärmt, dafür ist der Impuls des Lasers zu kurz.

Damit wäre eines der Probleme beim Beschreiben von Datenträgern mit Lasern mit der neuen Technik gelöst, denn bisher war die entstehende Wärme für hohe Schreibgeschwindigkeiten ein Hindernis. Es gibt jedoch auch für Festplatten schon Techniken wie HAMR, die trotz Erwärmung für die Serienproduktion taugen sollen, diese arbeiten jedoch nicht mit einem einzelnen Laser und sind somit aufwendiger.

Tatsächlich Daten schreiben und lesen kann der Terahertz-Laser aber noch nicht. Die Forscher konnten lediglich nachweisen, dass das Licht die Ausrichtung eines Magnetfelds kontrolliert beeinflusst. Vollständig umkehren, um also aus einer 0 eine 1 zu machen, ließen sich die Ladungen auf dem Trägermedium noch nicht. Am Beispiel eines mechanischen Kompasses lässt sich das an einem Beispiel verdeutlichen: Die nach Norden zeigende Nadel wurde durch einen im Süden angebrachten Magneten zwar aus ihrer Lage bewegt, zeigte aber nicht vollständig nach Süden.

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Die Forscher wollen diese Umkehr des Magnetfeldes - die anderes als beim Kompass auch ohne Anlegen eines anderen Feldes dauerhaft sein soll - in Zukunft durch andere Pulsformen des Lasers erreichen. Ihre Arbeit haben die Wissenschaftler vollständig bei Nature Photonics veröffentlicht.

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