Erster rein optischer Speicher-Chip

29. September 2015, 12:52 Uhr
Erster volloptischer Datenspeicher in Chip-Form. Bild: C. Ríos/Universität Oxford
Erster volloptischer Datenspeicher in Chip-Form. Bild: C. Ríos/Universität Oxford
Wissenschaftler des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) sowie der Universitäten Münster, Oxford und Exeter haben den ersten volloptischen Permanentspeicher in Chip-Form entwickelt. Damit ist ein wesentlicher Schritt Richtung optischer Computer gelungen. Phasenübergangsmaterialien, die ihre optischen Eigenschaften je nach Anordnung der Atome ändern, ermöglichen es, mehrere Bits in einer einzigen Zelle zu speichern.

Dieser erste nicht volatile On-Chip-Speicher, dessen Schreibtakt bis zu 1 GHz beträgt, kann Daten auch ohne Stromzufuhr jahrzehntelang bewahren. Besonders attraktiv ist überdies seine Fähigkeit, mehrere Bits in einer einzigen, nur einige Milliardstel Meter großen Zelle unterzubringen. Möglich machen das sogenannte Phasenübergangsmaterialien, die ihre optischen Eigenschaften abhängig von der Anordnung der Atome ändern: Sie können in kürzester Zeit zwischen dem kristallinen (regelmäßigen) und dem amorphen (unregelmäßigen) Zustand wechseln. Für ihren Speicher verwendeten die Wissenschaftler das Phasenübergangsmaterial Ge2Sb2Te5 (GST). Mit ultrakurzen Lichtpulsen lässt sich der Wechsel von kristallin zu amorph (Daten speichern) bzw. von amorph zu kristallin (Daten löschen) auslösen. Lesen lassen sich die Daten mit schwachen Lichtpulsen.

Die Beschreibung des Verfahrens wurde in der Fachzeitschrift Nature Photonics veröffentlicht.
 
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