Anzeige
Anzeige
Anzeige
Lesedauer 3 Min.

"Wundermaterial" senkt Stromverbrauch stark

Mit einem neuartigen Material von Forschern der Technischen Hochschule Chalmers lassen sich Daten mit einem auf zehn Prozent reduzierten Energieaufwand speichern
© (Quelle: Roselle Ngaloy)

Die Innovation kombiniert Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus. Das könnte den Weg für eine neue Generation hocheffizienter Speicher für Künstliche Intelligenz, Mobilfunk und fortschrittliche Datenverarbeitung ebnen.

Atomar dünnes Material

Ferromagnetismus ist ein bevorzugtes physikalisches Prinzip zur Speicherung von Daten. Sie werden in das Material mithilfe äusserer Magnetfelder "hineingeschrieben". Jetzt kommt der Antiferromagnetimus hinzu. Die beiden physikalischen Prinzipien finden sich nebeneinander auf einem atomar dünnen Material wieder. Es handelt sich um eine Legierung aus den magnetischen und nichtmagnetischen Elementen Kobalt, Eisen, Germanium und Tellur.

Die Speicherbauelemente bestehen aus Filmen aus 2D-Kristallen, die in Schichten übereinander angeordnet sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Materialien, die durch chemische Bindungen zusammengehalten werden, sind diese Schichten durch Van-der-Waals-Kräfte verbunden. Diese ermöglichen es beispielsweise Geckos, an Wänden und Decken zu laufen, weil die Unterseiten ihrer Füsse Milliarden winziger Härchen besitzen. Diese multiplizieren die Kontaktfläche, sodass sich die vielen schwachen Van-der-Waals-Kräfte addieren und sie stark genug sind, um den Gecko zu halten.

Weniger Energieverbrauch

Bei Ferromagnetismus richten sich die Elektronen gleich aus. Beim Antiferromagnetismus wechseln sie sich in der Ausrichtung ab, die Magnetkräfte heben sich gegenseitig auf. Die magnetischen Eigenschaften von Elektronen werden "Spin" genannt. "Die Kombination dieser beiden gegensätzlichen Kräfte eignet sich perfekt für Datenspeicher", sagt Quantenphysiker Saroj P. Dash.

Während bei einem magnetbasierten Datenspeicher der Spin durch ein äusseres Magnetfeld umgekehrt wird, das relativ viel Strom verbraucht, gelingt das bei dem neuen Material durch viel schwächere Kräfte, die weniger Energie brauchen. Da sich die Menge an Daten, die gespeichert werden müssen, exponentiell vergrössert, droht dieser Bereich zu einem der weltweit grössten Energieverbraucher zu werden. Die neue Technik könnte die Verbrauchskurve stark abflachen. (pressetext.com)

Kommentare

Forschung Hardware
Anzeige
Anzeige

Neueste Beiträge

Stromverbrauch und Effizienzpotenziale von Rechenzentren in der Schweiz
2024 betrug der Stromverbrauch der Rechenzentren in der Schweiz 2,1 TWh, was ungefähr 3,6 Prozent des Gesamtverbrauchs entspricht. Bis 2030 wird ein Anstieg des Stromverbrauchs der inländischen Rechenzentren auf 2,5 bis 3,2 TWh erwartet. 
3 Minuten
Echtzeittext - Bundesrat schafft Grundlage für neue Notruffunktion
Der Bundesrat hat mehrere Verordnungen angepasst, um ein sicheres Notrufsystem zu fördern. In Zukunft können Menschen in Notlage die Notdienste von Polizei, Feuerwehr und Sanität per Echtzeittext auf den Smartphones auch schriftlich erreichen. 
3 Minuten
ggs netz übernimmt sämtliche Kommunikationsnetze der GIB-Solutions
Die ggs netz ag übernahm per 1. Mai 2026 sämtliche Kommunikations-netze der GIB-Solutions AG. Mit der Transaktion kommen rund 10’000 Digitalanschlüsse hinzu. Die übernommenen Netze werden künftig über die neu gegründete Tochtergesell-schaft ggs plus ag betrieben.
3 Minuten

Das könnte Sie auch interessieren

Publireportage
Ist öffentliches WLAN sicher? Das solltest du wissen
Öffentliche WLAN-Netze sind überall: in Flughäfen, Hotels, Bibliotheken, Einkaufszentren und vielen anderen Orten. Sich schnell und kostenlos mit dem Internet zu verbinden, war noch nie so einfach. Doch so praktisch diese Netzwerke auch sind – für Cyberkriminelle sind sie ein echtes Einfallstor.
3 Minuten
Vergabe der UKW-Konzessionen für Radios 2027 bis 2034
Das Bundesamt für Kommunikation BAKOM hat das Verfahren für die Vergabe der UKW-Funkkonzessionen zur Verbreitung von Radioprogrammen ab 2027 festgelegt. Die SRG und Privatradios mit Leistungsauftrag können auf Gesuch hin ihre bisherigen Frequenzen weiter nutzen. SRG vor UKW-Rückkehr?
3 Minuten
21. Apr 2026
Lederarmbänder werden zu Stromspeichern
Forscher der Jilin-Universität machen aus ledernen Jacken, Trachtenhosen und Uhrarmbändern Batterien. Dabei bleibt ihre ursprüngliche Funktion erhalten.
3 Minuten
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Kommentare