Datenspeicherung frisst bald weniger Strom
Vision der University of Minnesota: Legierung aus Nickel und Wolfram entlastet die Umwelt
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Künstlerische Darstellung der neuen Datenspeicherung (Illustration: twin-cities.umn.edu) |
Minneapolis/St. Paul (pte019/23.07.2025/13:00)
Rechenzentren, Smartphones und Laptops brauchen künftig deutlich weniger Strom, wenn sich eine Innovation von Forschern der University of Minnesota durchsetzt. Sie haben eine Legierung aus Wolfram und Nickel (Ni4W) entwickelt, die erheblich weniger Energie benötigt, um Bits einzuschreiben und auszulesen als mit bisherigen Speichermaterialien. Die Bits werden gespeichert, indem winzige Regionen des Speichermaterials mit einem Spin versehen wird, einer gerichteten Magnetisierung. Beim Löschen wird die Richtung umgekehrt. Diese Prozesse benötigen in dem neuen Material weniger Energie.
Intelligent und nachhaltig
"Ni4W reduziert den Stromverbrauch beim Schreiben von Daten und kann damit den Energieverbrauch in elektronischen Geräten erheblich senken. Diese Technologie könnte dazu beitragen, die Elektronik der Zukunft intelligenter und nachhaltiger zu machen", zeigt sich Entwicklungsleiter Jian-Ping Wang überzeugt.
Laut dem Team erzeugt das neue Material ein starkes Spin-Bahn-Drehmoment (SOT). Das ist ein physikalisches Phänomen, das durch die Wechselwirkung zwischen dem Spin von Elektronen und ihrer Bewegung (Bahn) in einem Material entsteht. Es handelt sich um einen Schlüsselmechanismus für die Manipulation von Magnetismus in Speicher- und Logiktechnologien der nächsten Generation. Je stärker das SOT ist, desto weniger Energie benötigt das Speichern von Informationen.
Ernstes Problem entschärft
Nickel und Wolfram sind gängige und relativ preiswerte Materialien. Die Herstellung der Legierung aus diesen beiden Elementen ist laut den Experten mit industriellen Standardverfahren möglich. Das Material sei für Industriepartner attraktiv und lasse sich bald in Geräte integrieren. Damit könnte ein zunehmend ernster werdendes Problem ein wenig entschärft werden - der schnell wachsende Verbrauch von Energie in der Datenverarbeitung, der zu steigenden Emissionen führt.
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