Dataopslag met licht doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen

Onderzoek & Wetenschap 14/01/2019 9:43:48

Licht is de meest energie-efficiënte manier om informatie mee te verzenden, maar het opslaan is niet eenvoudig. Daarom worden nog steeds energie-verslindende magnetische schijven gebruikt.

Lees hieronder verder   
Verwant

Gekooide moleculaire motoren werken goed samen

Bacteriën zorgen voor minder broeikasgassen

Oprichting multidisciplinair AI-onderzoekscentrum

Interreg Vlaanderen-Nederland keurt 3 nieuwe projecten goed

Nieuwe antibacteriële TiO2-coating werkt bij zichtbaar licht

Sterke stijging aantal Belgische octrooiaanvragen

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Club Logistiek & Supply Chain Managers

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 19/09/2018 tot 30/04/2019

Facility manager: 10 aparte modules

Zwijnaarde (Gent)

van 1/10/2018 tot 27/06/2019

Kwaliteitscoördinator

SBM Kortrijk

van 9/10/2018 tot 28/05/2019

Expert in onderhoudsmanagement

Zwijnaarde (Gent)

van 11/10/2018 tot 25/04/2019

Club Productiemanagers

Mercure Hotel Roeselare

van 17/10/2018 tot 4/09/2019

Club Continu Verbeteren

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 22/10/2018 tot 11/09/2019

Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Keuze van de redactie

(21/3) GBM Works test vibro-drillen van monopiles

(20/3) Brussels Airport bekroond als leider EU-project Airport Operations Plan

(18/3) Siemens en Odisee leiden techniekers Volvo Cars op

(18/3) Stoomnet ECLUSE in Antwerpse haven officieel geopend

(14/3) 3D geprint poreus mes snijdt onder druk

(13/3) Fysici blijven hoopvol over nieuwe Japanse superversneller

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Nederlandse onderzoekers van het Institute of Photonic Integration aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) hebben in het tijdschrift Nature Communications een ‘hybride techniek’ voorgesteld die de voordelen van licht en magnetische opslag combineert.

Ultrakorte lichtpulsen maken het mogelijk om gegevens direct in een magnetisch geheugen te schrijven op een snelle en zeer energiezuinige manier. Volgens de onderzoekers belooft dit een revolutie teweeg te brengen in de gegevensopslag in toekomstige fotonische chips.

Gegevens worden op een harde schijf opgeslagen in de vorm van 'bits', minuscule magnetische domeinen met een noordpool en een zuidpool. De richting van deze polen ('magnetisatie') bepaalt of de bits een digitale 0 of een 1 bevatten. Het schrijven van de gegevens wordt bereikt door de richting van de magnetisatie van de bijbehorende bits 'om te schakelen'.

Conventioneel vindt het schakelen plaats door een extern magnetisch veld aan te leggen, die de richting van de polen ofwel omhoog (1) of omlaag (0) dwingt. Een alternatief is om het schakelen optisch te doen, door gebruik te maken van een zeer korte (femtoseconde) laserpuls. Hiermee kan de opslag van gegevens potentieel sneller en efficiënter gebeuren.

Mark Lalieu, promovendus bij de faculteit Technische Natuurkunde van de TU/e: “Optisch schakelen voor dataopslag is al ongeveer een decennium bekend. Het schakelen van de magnetisatie in materialen die conventioneel gebruikt worden in de spintronica vereist echter meerdere laserpulsen en dus kost het schrijven teveel tijd en energie.”

Lalieu was in staat om, onder begeleiding van Reinoud Lavrijsen en hoogleraar Bert Koopmans, het optisch schakelen te realiseren in zogeheten synthetische ferrimagneten - materialen die zeer geschikt zijn voor spintronicatoepassingen. Dit lukte met een enkele femtoseconde laserpuls, waardoor het schrijven van gegevens energiezuinig én snel gebeurt.

Lalieu: "Deze manier van schakelen is ongeveer 100 tot 1000 keer sneller dan wat mogelijk is met de technologie van vandaag. Bovendien, omdat de optische informatie wordt opgeslagen in magnetische bits zonder dat hierbij energieverslindende elektronica nodig is, heeft dit enorme potentie voor toekomstig gebruik in fotonische computerchips. "

Bovendien combineerde Lalieu het optisch schakelen met het zogenoemde racetrackgeheugen, een magnetische draad waardoorheen de gegevens, in de vorm van magnetische bits, efficiënt worden getransporteerd met behulp van een elektrische stroom. In dit systeem worden magnetische bits continu met licht opgeslagen en onmiddellijk langs de draad getransporteerd door de elektrische stroom, waardoor ruimte vrijkomt voor lege magnetische bits en dus nieuwe gegevens worden opgeslagen.

Koopmans: "Dit 'on the fly' kopiëren van informatie tussen licht en magnetische racebanen, zonder tussenliggende elektronische stappen, is als het heen en weer springen tussen twee rijdende hogesnelheidstreinen, in plaats van dat je moet overstappen op een station. Je kunt je voorstellen hoeveel sneller en energiezuiniger dat is.” << (Guy Leysen) (bron en figuur: TU/e)

ACHTERGROND
Dit onderzoek werd gedaan met microdraden. In de toekomst moet verkleind worden naar de nanoschaal om beter te kunnen samengaan met computerchips. Om de integratie van een fotonisch computergeheugen compleet te maken werkt de onderzoeksgroep Physics of Nanostructures ook aan het optisch uitlezen van de (magnetische) data. <<

Bij de figuur:
Het 'on-the-fly' schrijven van gegevens in een racetrack geheugen. De magnetische bits (enen en nullen) worden geschreven door laserpulsen (rode puls, linkerkant). Deze bewegen vervolgens over de racetrack (zwarte pijlen). In de toekomst kan de data mogelijk ook weer optisch worden uitgelezen (rode puls, rechterkant).

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Interreg-project New-C-Land zet in op productie biomassa

Het doel is om ongebruikte of marginale gronden tussen Wallonië, West-Vlaanderen en Noord-Frankrijk in kaart te brengen en te beplanten met non-food-gewassen voor de productie van biomassa.

Bacteriën zorgen voor minder broeikasgassen

Anammoxbacteriën verslinden stikstofmonoxide wat voorkomt dat andere bacteriën deze stof omzetten naar broeikasgas distikstofmonoxide, aldus onderzoek van onder meer de Radboud Universiteit.

Priority Software verwerft Optimize Group - bedrijfsnieuws

Door de acquisitie van ‘Optimize Group’ kan Priority Software haar aanwezigheid in West- Europa versterken en zo het snelgroeiende klantenbestand in deze regio nog beter van dienst zijn.

VUB-leerstoel gefinancierd door 4 ingenieursbedrijven (+fotoreportage)

Vrijdag tekenden de VUB, de ULB en de vier grote ingenieursbedrijven een akkoord voor de financiering van de nieuwe leerstoel Infrastructuur Assetmanagement en Levenscyclus Planning.

Automation 2019, samen met Empack en Logistics & Distribution

Na het succes van 2017 vinden Empack, Automation en Logistics & Distribution in 2019 opnieuw gelijktijdig plaats op 3 en 4 april 2019 in de Brabanthallen in ’s-Hertogenbosch (Nederland).

Chemie- en farma goed voor recordbedrag aan buitenlandse investeringen

Buitenlandse ondernemingen uit de sector van de chemie, kunststoffen en life sciences hebben vorig jaar een recordbedrag van meer dan 2 miljard euro in Vlaanderen geïnvesteerd.

11 nieuwe projecten uit Europees BENEFIC-programma goedgekeurd

In het kader van het Europese BENEFIC-programma werden 11 nieuwe projecten goedgekeurd. Het gaat om 53 laad- en tankpunten voor elektrische wagens, taxi’s, bussen en binnenvaartschepen.

ifm is uw partner voor de automatisering van morgen - advertorial

Sinds de oprichting in 1969 heeft ifm zijn stempel gedrukt op de industriële automatisering met nieuwe ontwikkelingen in sensoren, besturingssystemen en andere industriële systemen.

Passen digitalisering en brownfield-faciliteiten bij elkaar

De huidige automatiseringssystemen verminderen ongeplande downtime door bewaking van de systeemstatus en via conditiebewaking of voorspellend onderhoud. Maar wat met brownfield-installaties met legacy-apparatuur? Kunnen deze geïntegreerd worden en aan de eisen van de moderne productie voldoen? >>

Partners