Zukünftige Speichertechnologien, Teil 1

Molekülspeicher

Drähte oder Röhren aus Nanostrukturen werden schon zur Stromleitung und zur Datenspeicherung genutzt. Nanotubes ermöglichen um bis zu drei Größenordnungen höhere Stromdichten als entsprechend kleine Kupferdrähte. Transistoren aus Nanotubes sind etwa hundert Mal kleiner als herkömmliche Transistoren. Ein Nanometer, der typische Durchmesser der Nanotubes, entspricht etwa dem Vierfachen eines Atomdurchmessers oder einem Fünfzigtausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. IBM, Infineon und viele andere Firmen arbeiten an der Erforschung von Nanotubes.

Motorola hat nach eigenen Angaben den weltweit ersten 4-Mbit-Speicherbaustein aus Silizium-Nanokristall mit einem 90-nm-Prozess erzeugt. Dabei werden Kugeln aus Nanokristallen mit 5 nm Durchmesser zwischen zwei Oxidlagen eingebettet. Kritisch ist es, die Nanokugeln gleichmäßig in Größe und Verteilung zu erzeugen. Die Ladung pro Flächeneinheit ist das Kriterium für die Speicherung von NULL oder EINS. Motorola hat die Q-Flash-Technik im Dezember 2002 vorgestellt und möchte schon bald solche Chips produzieren.

An der Universität von Oklahoma haben Professor Bing Fung und seine Wissenschaftler im Oktober 2002 ein Pixelmuster (32 x 32) im Inneren eines Flüssigkristall-Moleküls gespeichert und wieder ausgelesen. Dabei wird der Spin der einzelnen Atome im Molekül als Speichermedium genutzt. Das verwendete Molekül bestand aus nur 19 Atomen. Deren Spins können aber in sehr vielen unterschiedlichen Anordnungen "arrangiert" werden. Die 1024 Bit wurden mit einem Magnet-Resonanz-Spektrometer geschrieben und ausgelesen. Die Speicherdauer beträgt derzeit nur eine Zehntelsekunde. Das Experiment hat vorläufig noch keine praktische Bedeutung.