CeBIT 2015: Magnonentransistor für zukünftige Computer-Generationen
Die Arbeitsgruppe Magnetismus der TU Kaiserslautern hat auf der diesjährigen CeBIT erstmals den neu entwickelten Magnonentransistor der breiten Öffentlichkeit vorgestellt. Die Physiker präsentierten die neue Technologie am Gemeinschaftsstand Rheinland-Pfalz. Die Kontaktstelle Information und Technologie (KIT) der TU hatte den Messeauftritt der insgesamt 14 Exponate der Science Alliance Kaiserslautern wieder in hervorragender Weise organisiert.
An dem stark frequentierten Exponat informierte sich auch der Staatssekretär des rheinland-pfälzischen Ministeriums für Bildung, Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur, Prof. Dr. Thomas Deufel, über die noch sehr junge Technologie, die möglicherweise einmal den Zugang zu neuen Computergenerationen eröffnen wird. Auch eine Reihe von Firmenvertretern aus der Informationstechnologie interessierte sich für das neue technologische Konzept. Daneben nutzten viele junge Messebesucher die Gelegenheit um mit den Ausstellern Dr. Andrii Chumak, Tobias Fischer, Thomas Meyer, und Sascha Keller ins Gespräch zu kommen. Bei diesen Gesprächen standen das Physikstudium und die TU Kaiserslautern im Vordergrund. Insgesamt zog das Ausstellungsteam auf der Basis der vielfältigen und anregenden Kontakte ein sehr positives Resümee über ihre Teilnahme an dieser weltgrößten Messe der Kommunikationstechnologie.
Der Magnonentransistor
In dem neuen Transistor-Typ werden Elektronen durch Magnonen ersetzt. Ein Magnon ist die kleinste physikalische Einheit einer Spinwelle, die sich wiederum in einem Material nach einer Störung der lokalen magnetischen Ordnung ausbreitet. Das Konzept sieht vor, dass ein Strom von Magnonen in einem Schichtsystem durch einen zweiten, wesentlich schwächeren, gesteuert wird. Den Wissenschaftlern gelang es bereits, dieses neuartige Konzept in einem Prototyp zu realisieren und den Magnonenstrom-Verstärkungseffekt zu demonstrieren. Dieser wurde kürzlich in der hochangesehenen Fachzeitschrift Nature Communications vorgestellt und nun erstmals auf einer Messe präsentiert.
Die neue Technologie eröffnet den Zugang zu einer neuen Generation von Computern, bei denen Datenverarbeitung ohne die Bewegung realer Partikel wie eben Elektronen erfolgt. Dies geht mit einer Verminderung von Hitzeverlusten und folglich geringerem Energieverbrauch einher. Außerdem führen die besonderen Eigenschaften von Magnonen bei den neuen Datenverarbeitungskonzepten zu einer drastischen Zunahme von Geschwindigkeit und Effizienz. Mit magnetischen Prozessoren wird es möglich sein Datenmengen im Terabyte-Bereich zu verarbeiten.