Gerald Schut
Onderzoekers van het Institute of Photonic Integration aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) hebben een stap gezet op weg naar energiezuinigere en snellere dataopslag. In het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications beschrijven ze een techniek om met extreem korte laserpulsjes data weg te schrijven naar magnetische opslag.
In harde schijven worden gegevens als bits opgeslagen in kleine magnetische domeintjes: een 0 of een 1. Gegevens worden weggeschreven door de richting van het magnetisme de ene of de andere kant op te sturen.
In bestaande harde schijven gebeurt dit schakelen door met elektronica een extern magnetisch veld te creëren. Het hiermee gepaard gaande energieverbruik kan vermeden worden door optisch te schakelen. Informatieoverdracht via fotonen is bovendien ook nog eens sneller dan met elektronen ‘Optisch schakelen voor dataopslag is al ongeveer een decennium bekend’, stelt Mark Lalieu, die in maart op het onderzoek hoopt te promoveren. Tot nu toe werden hier materialen voor gebruikt die meerdere laserpulsen vergen om een bit om te schakelen, waardoor wegschrijven nog langzaam ging en relatief veel energie verbruikte.
Door op synthetische ferrimagneten een femtoseconde (10−15 s) laserpuls toe te passen volstond één enkele puls om bits om te schakelen. Volgens Lalieu is deze manier van schakelen honderd tot duizend keer sneller dan wat vandaag mogelijk is. Hij ziet mogelijkheden voor toepassingen in fotonische chips, een ontluikend vakgebied waar Nederland internationaal een sleutelrol hoopt te kunnen gaan spelen.
Voor het optisch schakelen gebruikten de Eindhovenaren het zogenoemde racebaangeheugen; dat is uitgevonden door Stuart Parkin (IBM en Stanford), waarbij zonder mechanische onderdelen een magneetgeheugen aangelegd wordt. Bert Koopmans (TU/e) spreekt van ‘on the fly’ kopiëren van informatie tussen licht en magnetische racebanen, zonder tussenliggende elektronische stappen. Hij vergelijkt het met heen en weer springen tussen twee rijdende hogesnelheidstreinen zonder op een station te hoeven overstappen.
