Kleine Festplatten für viele Daten: TERAMAGSTOR (Terabit Magnetic Storage)

Dr. Andreas Liebig, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur Oberflächen- und Grenzflächenphysik, Prof. Dr. Manfred Albrecht und Physikstudent Carsten Schulze (v.r.) arbeiten an einer Maschine zur Molekularstrahlepitaxie, mit der sie Magnetschichten im Nanobereich aufwachsen lassen. Diese werden unter anderem für Speichermedien gebraucht.

Foto: TU Chemnitz/Falk Bittner
    

Digitale Daten durchdringen mittlerweile unseren Alltag. Urlaubsbilder gibt es meist schon nicht mehr zum Anfassen, sondern sie liegen in digitaler Form auf Festplatten und Speicherkarten. Zeitschriften und Bücher erscheinen zunehmend in digitaler Ausgabe und wie selbstverständlich werden komplette Musikalben oder Filme auf das Handy oder den MP3-Player übertragen. Immer mehr Daten müssen folglich auf immer kleinerem Raum gespeichert werden. Diese fortschreitende Miniaturisierung erfordert aber auch immer höher entwickelte Technologien. Bei der magnetischen Festplatte gelingt dies nur durch eine stetige Erhöhung der Speicherdichte.

Genau diesem Thema widmen sich derzeit Physiker der TU Chemnitz. TERAMAGSTOR – die Abkürzung steht für ‘Terabit Magnetic Storage Technologies’ – heißt das neu gegründete EU-Projekt, an dem die Chemnitzer Universität mit der Professur Oberflächen- und Grenzflächenphysik beteiligt ist. Ziel des Projektes ist es, die Speicherdichte von Festplatten weiter zu erhöhen und die erste Festplatte mit einer Speicherdichte von einem Terabit pro Quadratinch zu entwickeln. Zum Vergleich: Aktuell erwerbbare Festplatten haben eine Speicherdichte von bis zu 300 Gigabit pro Quadratinch. Und mit der Speicherdichte wächst auch die Kapazität. "Die Speicherkapazität kann dabei ebenfalls verdreifacht werden", berichtet Prof. Dr. Manfred Albrecht, Inhaber der Professur Oberflächen- und Grenzflächenphysik. Man möchte mit dem Projekt eine neue Generation von ultradichten magnetischen Speichern schaffen. Dazu müssen aber neben technologischen auch ökonomische Aspekte berücksichtigt werden. Durch intensive Forschung auf dem Gebiet der Nanotechnologie möchte TERAMAGSTOR technologische Barrieren – wie thermische Stabilität und Schreibbarkeit – überwinden, gleichzeitig aber auch geringe Herstellungskosten und geeignete Herstellungsverfahren realisieren.

Die Europäische Union (EU) fördert seit dem 1. Mai 2008 das Forschungsvorhaben mit knapp 3,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von 36 Monaten. Davon fließen 420.000 Euro an die TU Chemnitz. Die Forschungsgruppe um Prof. Albrecht ist einer von neun Partnern aus sechs Ländern. Zu den weiteren Projektpartnern gehören die Forschungszentren Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Frankreich, das Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) in Italien sowie das National Center of Scientific Research (NCSR) in Griechenland, von dem auch die Projektkoordination ausgeht. Darüber hinaus beteiligen sich Universitäten in Wien und Paris, die mittelständische FHR Anlagenbau GmbH in Dresden, der Halbleiterhersteller STMicroelectronics und Oerlikon Balzers, der weltweit führende Anbieter von Beschichtungen.

Die Gruppe um Prof. Albrecht arbeitet im Rahmen des Projektes in mehreren Teilbereichen mit. Es werden Untersuchungen zur Nanostrukturierung von magnetischen Schichtsystemen basierend auf Selbstorganisation durchgeführt und dazu benötigte Materialien hergestellt und charakterisiert. Darüber hinaus beschäftigen sich die Wissenschaftler mit mikromagnetischen Simulationen und der Lese/Schreib-Performance von neuartigen Speichermedien. Langfristig können durch dieses Projekt kostengünstig viel mehr Daten auf immer kleinerem Raum untergebracht werden. Und das wird auch weiterhin Trend bleiben. Auch nach Meinung von Prof. Dr. Albrecht wird vor allem eine Minifestplatte für mobile Anwendungen – wie Handys, Digitalkameras und eventuell Armbanduhren – von der gegenwärtigen Forschung profitieren.