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Magnet, wechsle Dich!

Amerikanische Forscher haben eine neue Methode entwickelt, mit der die magnetischen Momente der kleinsten Speichereinheiten von Festplatten gemessen werden können. Dabei werden einzelne Domänen der ferromagnetischen Schichten mit einer winzigen, sehr spitzen Nadel remagnetisiert und gleichzeitig die Änderung des Stromflusses durch die Schicht bestimmt. Die Forscher glauben, damit einen einfachen Weg zur Kalibrierung herkömmlicher Instrumente zur Ausmessung von Magnetfeldern gefunden zu haben.

Die Speicherschichten in Festplatten bestehen vereinfacht gesprochen aus zwei magnetischen Schichten, die durch einen dünnen isolierenden Film voneinander getrennt sind. Wenn ein Strom senkrecht zur Oberfläche dieses Stapels durch diesen hindurchfließt, hängt der dabei auftretende Widerstand von der relativen Ausrichtung der Magnetisierungen der beiden Magnetfilme ab. In Festplatten lassen sich mittels des Lesekopfes benachbarte Bereiche der Filme auf unterschiedliche Weise ausrichten, so dass Bit-Folgen gespeichert werden können.

Fabio da Silva von der Universität von Colorado in Denver hat nun zusammen mit Kollegen des National Institute for Standards and Technology (NIST) dieses Verfahren zur Untersuchung der Magnetisierungsprozesse selbst angewendet. Auf diese Weise gelang es ihnen, die Magnetisierung einer nur vier Mikrometer kleinen Domäne eines ferromagnetischen Films zu bestimmen, wie die Forscher in einem Vortrag auf der Jahrestagung der Amerikanischen Vakuumgesellschaft berichten werden.

In ihrem Experiment brachten die Wissenschaftler eine sehr feine Metallspitze in die unmittelbare Nähe der Speicherschicht und richteten mithilfe eines Strompulses deren Magnetisierungsrichtung direkt unterhalb der Spitze aus. Der kleine Krümmungsradius dieser Spitze ermöglichte es, auf diese Weise eine einzelne Domäne direkt anzusprechen. Somit ließ sich das magnetische Moment der Domäne durch die Änderung ihres elektrischen Widerstands bestimmen. Der diesem Verfahren zugrundeliegende Effekt ist auch unter dem Namen „gigantischer Magnetowiderstand“ bekannt.

Abstract des Konferenzvortrags der AVS Tagung Stefan Maier
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