Deutsche Forscher messen Magnetisierung einzelner Atome

Magnetisierte Kobaltatome

Hamburg - Alle ein bis zwei Jahre verdoppelt sich die Speicherdichte von Festplatten und Datensticks. Dabei werden die magnetische ausgerichteten Regionen pro Bit immer kleiner. Nun konnten Hamburger Physiker die Magnetisierung des kleinsten vorstellbaren Datenbits aus nur einem einzigen Atome erfolgreich messen. Wie sie in der Zeitschrift "Science" berichten, sind allerdings noch viele Hürden bis zum Datenstick mit Tausenden Gigabytes Kapazität zu überwinden.

"Wie konnten die Magnetisierungskurven individueller magnetische Atome auf einer metallischen Unterlage mit einem Rastertunnelmikroskop messen", schreiben Focko Meier und seine Kollegen vom Zentrum für Mikrostrukturforschung an der Universität Hamburg. Diese Forschergruppe gehört zu den weltweit mit führenden bei der Analyse magnetischer Eigenschaften einzelner Atome. Das Team deponierte einzelne Kobaltatome auf einer Platinunterlage. Als Lesekopf diente die magnetisch beschichtete Spitze eines Rastertunnelmikroskops, mit deren Hilfe die Atome berührungslos in einem Abstand von wenigen Atomdurchmessern abgetastet wurden.

Im Prinzip ist damit die Grundlage geschaffen, die digitalen Werte "0" und "1" mit nur einem Atom zu speichern. Allerdings zeigte sich, dass die Ausrichtung des Magnetfeldes selbst bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad Celsius nicht stabil ist. Erst Streifen aus hunderten Kobaltatomen konnten sich ihre Magnetisierung merken.

Nichtsdestotrotz könnten nun mit in Hamburg etablierter Technik viele verschiedene Materialkombinationen auf ihre magnetische Stabilität überprüft werden. Es ist nicht auszuschließen, dass so das geeignete Material für magnetischen Quantenbits gefunden werden. Diese könnten sowohl die Entwicklung einfacher Datenspeicher als auch von extrem leistungsfähigen Quantencomputern weiter vorantreiben.