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Wissenschaft: Forscher bauen den kleinsten Speicher der Welt

Wissenschaft

Forscher bauen den kleinsten Speicher der Welt

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    Forscher vom Computerkonzern IBM und dem Hamburger Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) haben den kleinsten magnetischen Datenspeicher der Welt konstruiert.
    Forscher vom Computerkonzern IBM und dem Hamburger Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) haben den kleinsten magnetischen Datenspeicher der Welt konstruiert. Foto: Sebastian Loth/CFEL dpa

    Die Speicherdichte sei damit rund 100 Mal höher als auf bislang üblichen Festplatten, teilte die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) mit. Der neuartige Magnetspeicher erreicht somit die Speicherdichte des menschlichen Erbmaterials DNA. "Angesichts der Miniaturisierung der Elektronik wollten wir wissen, ob man diese Entwicklung bis an die Grenze einzelner Atome weitertreiben kann", sagte Sebastian Loth, Mitarbeiter der Max-Planck-Gesellschaft beim Hamburger Forschungszentrum CFEL (Center for Free-Electron Laser Science).

    Der Clou: Für den Superspeicher haben die Forscher erstmals sogenanntes antiferromagnetisches Material verwendet, das bislang als ungeeignet für die Sicherung von Daten galt. Loth präsentiert den Speicher zusammen mit Forschern des Deutschen Elektronen-Synchrotron Desy und des IT-Konzerns IBM im Fachjournal "Science".

    Der Superspeicher lässt sich jedoch nur unter besonderen Umständen bauen: Stabil ist er derzeit nur bei Temperaturen von minus 268 Grad. Zudem wurden die Strukturen Atom für Atom aufgebaut. Möglich sei das nur mit Hilfe eines Rastertunnelmikroskops gewesen, erläutert Loth.

    Datenbits werden in ferromagnetischen Stäbchen abgelegt

    Stichwort: Hacker, Cracker, Hacktivisten

    Ursprünglich bezeichnete der Begriff "Hacker" einen Technik-Enthusiasten, der ein Gerät oder eine Software begreifen will und dabei neue, nicht selten ungewöhnliche Nutzungsmöglichkeiten erschließt.

    Im allgemeinen Sprachgebrauch werden darunter jedoch vor allem Kriminelle und Spione verstanden, die Sicherheitslücken ausnutzen, um in fremde Computer einzudringen, um diese lahmzulegen oder Informationen zu stehlen.

    In der Szene gibt es für die kriminellen Hacker einen eigenen Begriff: Cracker.

    Als Script-Kiddies bezeichnet man abfällig junge Hacker, die mit wenig eigenem Fachwissen Sicherheitslücken an fremden Systemen ausnutzen, um Schaden anzurichten - oder schlicht zu beweisen, wie gut sie sind.

    Eine weitere Untergattung des Hackers hat in den vergangenen Jahren immer wieder Schlagzeilen gemacht: Der Hacktivist, der seine Fachkenntnisse einsetzt, um für politische Ziele zu kämpfen.

    Die lose organisierte Gruppe Anonymous legte beispielsweise die Websites von Firmen lahm, die das Whistleblowing-Portal Wikileaks boykottiert hatten.

    Der Chaos Computer Club (CCC) betont, zur guten Seite zu gehören.

    Der Verein hat sich selbst eine Hackerethik gegeben. Und mit ihrer Expertise treiben die Computerexperten die politische Debatten zu Themen wie Vorratsdatenspeicherung oder Überwachungssoftware voran.

    Herkömmliche Magnete wie beispielsweise im Kompass nutzen in der Regel ferromagnetisches Material, das aus Eisen, Nickel und anderen Elementen bestehen kann. In Computern werden die Datenbits jeweils in winzigen ferromagnetischen Stäbchen abgelegt. Die Speicherpunkte benötigen allerdings einen Mindestabstand zueinander - anders als bei antiferromagnetischen Stäbchen, die deutlich dichter nebeneinanderliegen können.

    Seltene Erden

    Die sogenannten seltenen Erden sind Metall-Rohstoffe, die zunehmend von wirtschaftlichem Interesse sind.

    Zu ihnen gehören nach dem Periodensystem 17 Elemente. In einem weiteren Sinn wird die Bezeichnung auch noch für etwa 40 weitere seltene Metalle gebraucht. Die seltenen Erden und die seltenen Metalle haben außergewöhnliche Eigenschaften.

    Diese machen sie unentbehrlich für die Herstellung vieler Hightech-Produkte wie etwa Handys, Computer-Chips, Flachbildschirme oder Touchscreens bei Navigationsgeräten. Sie werden auch in Batterien, Magneten, Glasfaserkabel, Katalysatoren und eben in Energiesparlampen eingesetzt.

    Der Begriff seltene Erden stammt noch aus der Zeit ihrer Entdeckung aus dem 18. Jahrhundert. Sie wurden damals als Oxide (früher auch «Erden» genannt) aus seltenen Mineralien isoliert. Zu den seltenen Erden zählen etwa Lanthan, Neodym, Dysprosium oder Yttrium. Zu den begehrten weiteren seltenen Metallen gehören etwa Indium, Germanium, Gallium, Tantal, Tellur oder Molybdän.

    Die Weltproduktion der seltenen Erden lag zuletzt bei etwa 160 000 Tonnen. Bis zu 97 Prozent der weltweiten Förderung und des Angebots kommen aus China, das aber den Export künstlich drosselt und damit auch den Ärger der Welthandelsorganisation auf sich zieht.

    In Europa gibt es nur unbedeutende Vorkommen. Wegen der technologischen Innovationen steigt die Nachfrage enorm. Deshalb sind Engpässe bei einzelnen seltenen Erden in den nächsten Jahren nicht auszuschließen. (dpa)

    "Wir haben jetzt eine Möglichkeit gefunden, in kurzen Reihen von Eisenatomen zwei unterschiedliche antiferromagnetische Zustände zu erzeugen, einen für die Null und einen für die Eins", sagt Loth. Das CFEL ist eine Kooperation des Desy, der MPG und der Universität Hamburg. AZ, dpa

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