Forscher feilen an Festplatte ohne mechanische Drehung

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Guido Meier von der Universität Hamburg hat einen experimentellen Durchbruch in der Festplattentechnik gemeldet. Die Wissenschaftler verwendeten einen nur den Bruchteil einer Sekunde dauernden Impuls von spinpolarisiertem Stom, um Trennwände zwischen zwei Bits mit einer Geschwindigkeit von 110 Metern pro Sekunde zu verschieben, berichtet der „New Scientist“.

Mithilfe dieses Konzeptes hoffen die Forscher, künftig Festplatten herstellen zu können, die beim Lesen und Schreiben nicht mehr rotieren müssen. Somit sollen sowohl Kapazität als auch Geschwindigkeit sowie die Ausfallsicherheit von künftigen Harddisks deutlich erhöht werden.

Um Informationen auf der Harddisk verarbeiten zu können, müssen die magnetischen Bereiche durch schnelle Rotationen der Platte beim Lese- und Schreibkopf vorbeibewegt werden. Die Daten sind in Bits codiert, die auf der Oberfläche der Platte in Form von mikroskopisch kleinen, gleich magnetisierten Bereichen (Domains) dargestellt sind. Je nach Richtung der Magnetisierung entspricht das Bit einer Null oder einer Eins. Gerade die Bewegungen stellen für die Festplatten jedoch ein Problem dar, da die mechanischen Teile einen Verschleiß verursachen.

„Bei einer Festplatte ist die Arbeitsgeschwindigkeit ein wichtiger Faktor“, so Meier. „Die Idee ist es nun, sich der mechanischen Teile zu entledigen, um den natürlichen Verschleiß zu verringern und die Geräte robuster zu machen.“ Dabei bedienten sich die Wissenschaftler eines bereits im Jahre 2004 von IBM-Forschern entwickelten Konzepts mit dem Namen Race-Track. Dabei werden die Trennwände der magnetischen Bereiche selbst mithilfe von spinpolarisiertem Strom über die Platte bewegt. Die Richtung des Stromimpulses gibt auch die Drehung vor. Die Domains werden dadurch weiterbewegt und wandern unter einem fixen Lese- und Schreibsensor vorbei.

Den Forschern gelang es nun in einem Experiment, die Trennwände auf der Oberfläche einer Nickel-Eisen-Legierung tatsächlich zu verschieben. Mit einer Geschwindigkeit von 110 Metern pro Sekunde rasten die Trennwände über die Platte – jedoch nur über eine kurze Distanz. Aufgrund von Unregelmäßigkeiten in der kristallinen Oberfläche blieben die Wände im besten Fall nach einem Mikrometer bereits hängen. Das Konzept an sich ist vielversprechend. „Die Frage ist, ob wir nun ein Medium herstellen können, das keine Fehlerstellen aufweist, oder einen Weg finden, sie zu kontrollieren“, sagt Peter Fischer, Forscher am Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien.