Bleibendes Computergedächtnis trotz Stromausfall: "Supermagnet" aus Chromdioxid soll "nicht-flüchtige" Speicher ermöglichen

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachblattes Physical Review Letters berichten, gelang es ihnen, dünne Schichten Chromiumdioxid mit sehr großer Reinheit herzustellen. Dieses Material ist eine Art “Supermagnet” und könnte Anwendungen in zukünftigen, nichtflüchtigen Arbeitsspeichern von Computern finden. Ebenso erhoffen sich die Forscher von ihm eine drastische Erhöhung der Speicherkapazität von Festplatten.

Herkömmliche Computerarbeitsspeicher, sogenannte DRAMS, sind flüchtige Speicher: Die in ihnen gespeicherten Informationen müssen alle paar Millisekunden durch einen Stromimpuls aufgefrischt werden, sonst gehen sie verloren. Magnetische Speicherbausteine aus Chromiumdioxid würden ohne derartige Auffrischungen auskommen.

Das Geheimnis von Chromiumdioxid liegt in dem extrem hohen Grad der Spinpolarisation der Elektronen. Den Spin eines Elektrons kann man sich wie einen kleinen Magneten vorstellen, der entweder nach Norden oder Süden zeigt. In herkömmlichen, nichtmagnetischen Metallen sind beide Ausrichtungen im Gleichgewicht, die Spinpolarisation ist gleich Null. Herkömmliche Ferromagneten wie Eisen, Kobalt oder Nickel weisen Spinpolarisationen von etwa 40 Prozent auf, d.h. in ihnen besteht ein etwa 40 prozentiges Übergewicht einer Spinausrichtung. Chromiumdioxid hingegen zeichnet sich durch eine Spinpolarisation von sagenhaften 96 Prozent aus – es ist damit ein wahrhafter Supermagnet.