Strukturen von unter 100 Nanometern

Neuartige magnetische Datenspeicherung

Spanische und deutsche Physiker haben ein neues Konzept zur Herstellung von kleinsten und superflachen magnetischen Strukturen vorgestellt.

Den Wissenschaftlern gelang es, superflache Nano-Magnete in Legierungen aus Eisen und Aluminium herzustellen. Dazu behandelten sie die Materialoberfläche mit Fremdatomen. Sie beschossen die Oberfläche mit einem sehr fein gebündelten Ionenstrahl, sodass nur die bestrahlten Bereiche des Materials magnetisch wurden; die unbestrahlten Bereiche blieben unmagnetisch.

Durch Ionenbestrahlung (im 3D-Schema durch blaue Kugeln dargestellt) wird die zunächst geordnete zweikomponentige Legierung (weiße und rote Atome) im Bereich der Bestrahlung ungeordnet. Die ungeordnete Phase ist magnetisch und erzeugt infolgedessen ein Magnetfeld mit Nord- und Südpol, ähnlich einem Stabmagneten. Die Anordnung von Nord- und Südpol wird zum Speichern der Information verwendet. Foto: FZD
Durch Ionenbestrahlung (im 3D-Schema durch blaue Kugeln dargestellt) wird die zunächst geordnete zweikomponentige Legierung (weiße und rote Atome) im Bereich der Bestrahlung ungeordnet. Die ungeordnete Phase ist magnetisch und erzeugt infolgedessen ein Magnetfeld mit Nord- und Südpol, ähnlich einem Stabmagneten. Die Anordnung von Nord- und Südpol wird zum Speichern der Information verwendet. Foto: FZD
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Der Ionenstrahl kann auf eine Fläche von wenigen Nanometern gebündelt werden, was eingebettete Nano-Magnete mit einer Größe von deutlich unter 100 Nanometern möglich macht. Gleichzeitig ist die zum Einsatz kommende Ionendosis gering. Damit tritt kein deutlicher Materialabtrag auf und die Oberfläche des Materials bleibt unverändert eben.

Die Nano-Magnete erfüllen alle Anforderungen an ein neues Konzept zur magnetischen Datenspeicherung. Um eine technologische Umsetzung dieses Konzepts verwirklichen zu können, arbeiten die Forscher nun an einer Verbesserung der Speicherfestigkeit dieses Materials.

Beteiligt an den Forschungen sind spanische Wissenschaftler, das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf und weitere Einrichtungen wie das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW). (dsc)