Clevere Anordnungen magnetischer Nanoteilchen können logische Operationen durchführen und somit die Grundbausteine einer neuartigen, energiesparenden Magnetlogik bilden. Das haben Forscher der Universität von Notre Dame im US-Bundesstaat Indiana herausgefunden. Die magnetischen Schaltkreise könnten zudem einmal direkt mit den magnetischen Speicherbits von Festplatten verknüpft werden und Rechenvorgänge damit direkt in dem Speichermedium stattfinden.
Alexandra Imre und ihre Kollegen bauten ihre Logikelemente aus jeweils einer Handvoll winzig kleiner Magneten aus einer Nickel-Eisen Legierung auf. Die Teilchen wiesen im Schnitt Abmessungen von etwa hundert Nanometern auf und wurden in kreuzförmigen Anordnungen auf einer Halbleiterplatte aufgebracht.
Die Magnetisierung dieser Teilchen war nun aufgrund von deren geringen Größe auf nur zwei antiparallele Richtungen beschränkt, so dass sie quasi ein Bit eines Schaltkreises darstellten. Da die Magnetisierung eines jeden dieser Winzlinge zudem von seinen Nachbarn abhing, konnten auf diese Weise logische Operationen wie etwa NAND oder NOR (inverses UND und inverses Oder) durchgeführt werden.
Der Ausgangszustand (und damit die Eingabedaten) des Schaltelements wurde dabei durch ein von außen angelegtes Magnetfeld erzeugt. In der Pilotstudie musste dieses zwar noch mittels in der Nähe des Logikkreises angebrachten Nanomagneten erzeugt werden. In der Zukunft könnten die Schaltkreise ihre Eingabedaten aber auch direkt aus den magnetischen Bits einer Festplatte auslesen, so Imre. Auch Kreditkarten könnten in Zukunft durch “intelligente Magnetstreifen” sicherer gemacht werden.
Science, Band 311, Seite 205 Stefan Maier
