Een minuscule antenne die een bundel licht bundelt, is een technologische ontwikkeling die lichtgestuurde magnetische opslag van data ineens binnen handbereik heeft gebracht. In een artikel dat deze week verscheen in Nano-letters , Natuurkundige Theo Rasing van de Radboud Universiteit toont aan dat magnetisch schakelen met licht nu mogelijk is op een oppervlakte van slechts 40 nanometer. Hij deed het onderzoek in een internationaal team bestaande uit leden uit Japan, Duitsland en de Verenigde Staten.

Interessant was de Nijmeegse ontdekking dat magneten ook geschakeld konden worden met lichtpulsen, maar tot nu toe grotendeels theoretisch. Voor praktische gegevensopslag was het principe te grof omdat het schakeloppervlak niet tot veel minder dan de helft van de golflengte van het gebruikte licht kon worden teruggebracht, met andere woorden, ongeveer 300 nm. De huidige magnetische schakeltechnieken kunnen op veel kleinere schaal functioneren, en commerciële harde schijven maken hier gebruik van.

Gouden antennes

Door middel van een antenne kan licht worden geconcentreerd. Net zoals de oude radioantenne op het dak golven van 300-1000 meter lang kon opvangen en concentreren, deze gouden antennes die Rasing gebruikt, kan licht met een golflengte van 800 nm op een oppervlak van 40 nm focussen. Als resultaat, Theo Rasing, hoogleraar spectroscopie van vaste stoffen en grensvlakken, was het middelpunt van de belangstelling op de belangrijkste conferentie over de magnetische gegevensregistratie-industrie in de VS.

Nog handiger

"We hebben de technologie. De lees-/schrijfkoppen van de volgende generatie harde schijven die gebruikmaken van Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) bevatten al een laser. We hebben laten zien dat je dit nog beter kunt maken. In plaats van laserwarmte om de magneet te helpen gegevens te schrijven, u kunt licht gebruiken om snel en efficiënt gegevens naar de schijf te schrijven, zonder dat een externe magneet nodig is."

Een voordeel van de techniek is dat deze minder energie verbruikt dan de huidige methode van gegevensopslag. De warmte van hedendaagse datacenters leidt tot allerlei problemen, en koeling is duur.

"Opeens werken heel veel andere universiteiten ook met licht en magnetisme. En ze gebruiken de nieuwe technologische ontwikkelingen, zoals de groep in Berkeley en het grote San Diego Center for Memory and Recording. Dat is goed nieuws."

Het wereldenergieprobleem oplossen

Theo Rasing ontving in 2008 de Spinozapremie voor zijn ontdekking dat licht magnetisatie kan beïnvloeden. “Dat was natuurlijk heel interessant voor natuurkundigen, en een spannende ontdekking. Maar nu een toepassing realistisch wordt, Ik ben enorm enthousiast over het feit dat deze techniek kan helpen bij het oplossen van een serieus wereldwijd energieprobleem.

Om dat echt goed te doen, zullen we moeten stoppen met het gebruik van harde schijven. Nog afgezien van hoeveel gegevens er op een schijf passen, 90% van de energie die het gebruikt voor gegevensopslag is eigenlijk nodig voor het draaien van de schijf. Echter, we hebben al enkele ideeën over hoe we geconcentreerde lichtschakeling kunnen toepassen in energiezuinige MRAM-geheugens. Dus let op deze ruimte...."