„Wundermaterial“ für stromsparende Festplatten
Ein neues „Wundermaterial kann dabei helfen, bei Festplatten Strom zu sparen. Es wurde beim Schweizer Paul Scherrer Institut entwickelt. Das neuartige Material reagiert auf elektrische Felder mit einer Ummagnetisierung, wie sie für die Speicherung eines jeden Bits auf eine Festplatte benötigt wird. Dies geschieht mit deutlich weniger Energieaufwand als sonst erforderlich.
Es handelt sich um ein Material aus der Klasse der sogenannten magnetoelektrischen Multiferroika. Das Manko bisher war: Seine phänomenalen Eigenschaften entwickelte das Material erst bei einer Temperatur von minus 200 Grad Celsius. Der Energieaufwand, um die niedrigen Temperaturen zu erzeugen, war deutlich höher als die Enegieeinsparung.
Erst ultraerhitzt, dann tiefgekühlt
Um das Material alltagstauglich zu machen, haben sich die Schweizer Forscher eines Tricks bedient. Sie heizten das Material, das aus Yttrium, Barium, Kupfer und einem speziellen Eisenoxid (YBaCuFeO5) besteht, auf 1000 Grad Celsius auf. Dabei bilden sich magnetische Spiralen auf atomarer Ebene. Diese sorgen für eine Koppelung von Magnetismus und Ferroelektrizität – nötig für das Ummagnetisieren durch ein elektrisches Feld.
Derart erhitzt tauchten sie das Material in einen Behälter ein, der mit einer minus 200 Grad kalten Flüssigkeit gefüllt war. Bei dieser Schocktherapie bleiben die Spiralen und damit die Koppelung von magnetischen und elektrischen Eigenschaften erhalten. „Durch die magnetoelektrische Kopplung bekommt man dann noch eine Veränderung der magnetischen Eigenschaften hinzugeschenkt“, so PSI-Forschungsleiterin Marisa Medarde, die das Material an der Neutronenquelle SINQ und Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS untersucht hat.
Doppelte Einsparung möglich
Energie wird nicht nur durch den geringeren Aufwand bei der Erzeugung elektrischer Felder eingespart. Weil weniger Strom verbraucht wird, ist auch die Erwärmung geringer, sodass nicht mehr so viel Aufwand für die Kühlung benötigt wird. „Da jährlich viele Billionen Kilowattstunden Energie im Cloud Computing verbraucht werden, sind Einsparungen in diesem Bereich von grosser Bedeutung“, sagt die Expertin und fügt hinzu: „Unser neues Material besteht aus sehr kostengünstigen Zutaten. Und auch die Herstellung ist einfach zu bewerkstelligen.“
Quelle: pressetext.redaktion
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