Home Forschung & Bildung 3D-Druck von Nanomagneten für neue Generation von Speichermedien

3D-Druck von Nanomagneten für neue Generation von Speichermedien

Wissenschaftlern der University of Cambridge ist es erstmals gelungen einen dreidimensionalen Magnetkreis im Nanomaßstab herzustellen. Dieser Durchbruch könnte zu erhöhten Speicher- und Verarbeitungskapazitäten bei elektronischen Geräten führen.

Nachdem derzeitige Methoden zur Herstellung von immer kleineren elektronischen Komponenten ihre Grenzen erreicht haben, beginnen Wissenschaftler neue Ansätze zu erforschen um zukünftige Technologien für die Fertigung dieser Geräte entwickeln zu können.

In einer erst kürzlich veröffentlichten Studie haben Forscher der University of Cambridge in Großbritannien gemeinsam mit der TU Eindhoven in den Niederlanden gezeigt, dass 3D-Nanoprinting in Kombination mit traditionellen Verfahren es ermöglicht funktionale Schaltkreise herzustellen.

“Wir konnten eine neue Methode zur Herstellung und zum Einsatz von magnetischen Komponenten demonstrieren, die im Nanoskalabereich kontrolliert Informationen innerhalb eines dreidimensionalen Raums leiten können,” erklärt Amalio Fernández-Pacheco, Leiter des Projekts im Cavendish Laboratory an der Cambridge Universität.

Für den 3D-Druck dieser Nanomagneten wird eine Elektronenmikroskop zusammen mit einem Gasinjektor verwendet um so ein 3D-Gerüst auf einem herkömmlichen 2D Siliziumsubstrat herzustellen. Nach dem 3D-Druck wird magnetisches Material über der Struktur abgelagert um den Informationsfluss zu ermöglichen.

Fabrication process of the new 3D nanomagnets: Using a gas injector and an electron microscope a scaffold is 3D printed onto a Silicon substrate (steps 1 and 2). Magnetic material is deposited over the whole ensemble (green, step 3). Magnetic information is then read from the substrate and the nanostructure independently by using a laser (red, step 4). / Dédalo Sanz-Hernández

Mit einem speziell angepassten Lasersystem konnten die Forscher beinahe komplett hängende Strukturen mit einer Breite von nur 300 Nanometer nachweisen.

“Die Information innerhalb dieser Komponente kann mit einem einzelnen Laser in einer Dunkelfeldkonfiguration ausgelesen werden, einer Methode die entwickelt wurde um kleinste Objekte von einem hellen Hintergrund zu isolieren,” erklärt Autor der Studie Dédalo Sanz-Hernández.

Dieser Durchbruch ist Teil eines neuen Forschungsgebiets genannt Spintronik.

“Projekte wie diese ebenen den Weg für die Entwicklung einer komplett neuen Generation von magnetischen Komponenten, die Informationen effizient speichern, transportieren und verarbeiten können, indem ein dreidimensionaler Raum genutzt wird,” fügt Fernández-Pacheo abschließend hinzu.

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