Informationstechnologie

Materialien für modernste Technologien zu entwickeln oder weiter zu verbessern sind eine Herausforderung, zu deren Lösung Röntgenlaser ebenfalls beitragen können. Fortschritte in der Informationstechnologie beispielsweise hängen von den Möglichkeiten ab, Daten auf immer kleinerem Raum zu speichern, so schnell wie möglich zu schreiben und wieder auszulesen.

Heutige Festplatten nutzen mehrschichtige magnetische Materialien, in denen das winzige magnetische Moment eines jeden Korns in der obersten Schicht in Richtung oben oder unten magnetisiert werden kann, entsprechend „0“ oder „1“, was einem Bit an Information entspricht. Geschrieben wird meist durch die Einwirkung von Magnetfeldern; gelesen wird durch Messung des elektrischen Widerstands, der von der Orientierung des magnetischen Moments der obersten Schicht abhängt. In den vergangenen Jahren entdeckte man, dass ein kurzer Laserpuls mit zirkular polarisiertem Licht, das wie eine Schraube mit Rechts- oder Linksgewinde zwei unterschiedliche Drehrichtungen hat, durch Veränderung der magnetischen Polarität ebenfalls Daten in eine Probe schreiben kann, und zwar mit höherer Geschwindigkeit. Am European XFEL wird mit einer speziellen Apparatur zirkular polarisiertes Licht erzeugt werden, mit deren Hilfe die Forscher die Magnetisierung von Proben kartieren und deren zeitliche Entwicklung verfolgen können. Dadurch lässt sich besser verstehen, wie die Magnetisierung von Datenträgern mit Hilfe von optischen Laserpulsen ultraschnell gelöscht und wiederbeschrieben werden kann. Gleichzeitig wird die Forschung am European XFEL dazu beitragen, den genauen Ablauf dieses Prozesses zu entschlüsseln und die Geschwindigkeit der magnetischen Datenerfassung und -aufzeichnung bis an ihre physikalischen Grenzen zu erhöhen.