Technologie-Trends bei Festplatten & Co

Ferro-elektrische- und Bio-Speicher

Beim so genannten FE-Verfahren (beispielsweise in Ferro-electric-Holographic-Optical-Laufwerken) erfolgt das Schreiben der Daten mit blauem UV-Laserlicht und einem Spannungsübertrager. Das relativ hoch energetische Licht ist in der Lage, die Speicherzellen je nach angelegter Spannung zu polarisieren.

Die Photonen führen die ferro-elektrischen Moleküle je nach Polarität der zusätzlich angelegten Spannung in verschiedene stabile Zustände über. Diese unterscheiden sich durch eine um etwa 1,5 Prozent verlängerte oder verkürzte Moleküllänge. Diese Längenänderung bleibt auch erhalten, wenn das Laserlicht nicht mehr leuchtet und die Spannung am Übertrager ausgeschaltet ist. Mit verschieden starken Laserstrahlen lassen sich bis zu vier statische Zustände je Molekül erzeugen.

Das Auslesen geschieht ebenfalls optisch: Die verschieden langen Moleküle unterscheiden sich in den Brechungseigenschaften. Ein nano-optischer Transistor oder ein MOSFET genannter "Nanofloating Gate" wertet diese Informationen aus und liefert die gespeicherten Daten zurück.

Bisher ist es noch sehr schwierig, die ferro-elektrischen Perovskite-Dipole in den nanokristallinen Speicherzellen zu beeinflussen. Professor Williams von der Keele-Universität in England hat dennoch ein Verfahren entwickelt, mit dem sich bei violettem Laserlicht bis zu 10 TByte auf den beiden Seiten einer kreditkartengroßen Speicherkarte speichern lassen. Auf eine Scheibe im CD-Format sollen 245 GByte beim Einsatz von rotem Laserlicht passen. Das patentierte Verfahren wurde in dreizehnjähriger Arbeit entwickelt. Einzelheiten zu diesem 3D-magneto-optischen Verfahren wurden bislang jedoch noch nicht veröffentlicht. Ferro-magnetische RAMS (MRAMs) befinden sich teilweise schon in Versuchsanwendungen im Einsatz. Bis zur echten Serienreife wird allerdings noch einige Zeit vergehen.

Als Ersatz für magnetische und Halbleiter-Speichertechnologien sind zudem Biospeicher von Interesse. Dabei handelt es sich um volumetrische Speicher aus Proteinen, Flüssigkristallen oder anderen Molekülen. Die Proteine sollen auf Licht bis zu 1000 Mal schneller reagieren als heutige RAM-Speicherzellen. Bisher ist jedoch die Laseransteuerung der begrenzende Faktor für die Geschwindigkeit.