De Technische Universiteit Eindhoven en Stichting FOM hebben een belangrijke stap gezet in de ontwikkeling van het racetrack geheugen. Dat kan meer data opslaan en is sneller dan flashgeheugen.

Racetrack memory is de benaming voor experimentele dataopslag zonder bewegende delen. Het grote voordeel ervan is de hoge opslagdichtheid en de hoge snelheid. IBM werkt er al jaren aan, maar liep telkens tegen belangrijke beperkingen aan. Die zouden door het Nederlandse onderzoek wel eens tot het verleden kunnen behoren.

Flash vereist een spanning voor het opnieuw beschrijven van data, wat de mogelijkheden beperkt. Ook mechanische slijtage is een probleem en treedt op bij 10.000 tot 100.000 schijfbewerkingen. Racetrack geheugen heeft al deze beperkingen er niet.
Beheersing van 'wandjes'

Toch is het racetrack geheugen nog niet klaar voor algemeen gebruik. In dit geheugen stromen de magnetische bits - ultrakleine gebiedjes met een verschillende magnetisatie - door een nanodraad heen en weer langs de lees- en schrijfkop. Alle onderdelen staan stil, alleen de data beweegt. Cruciaal hiervoor is beheersing van de 'wandjes' die de magnetische bits begrenzen: als het ene wandje sneller beweegt dan het andere, halen ze elkaar in en gaat data verloren.

En dat was, althans tot nu toe, een van de problemen van racetrack geheugens. De veronderstelling was dat de snelheid van de wandjes alleen was te beheersen met magneetvelden en stromen, wat niet energiezuinig is. Met elektrische velden zou het niet kunnen lukken, doordat die alleen doordringen in de buitenste laag van het magnetische opslagmateriaal.
Ultradun opslagmateriaal

Maar in Eindhoven heeft men deze horde nu kunnen omzeilen door een ultradun opslagmateriaal te gebruiken, van slechts enkele atomen dik. Daardoor bestaat het materiaal grotendeels uit 'buitenste laag', waar de elektrische velden wel diep genoeg in doordringen.

Berekeningen laten zien dat het effect nog vele malen groter zou kunnen worden. Belangrijk voordeel is dat er amper energieverbruik is, en derhalve een zeer kleine stroomvoorziening volstaat.
Nieuwe toepassingen

Volgens professor Bert Koopmans van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) betekenen de verbeteringen niet dat daarmee de weg vrij is voor praktische toepassingen. "Het gaat niet alleen om een eventuele vervanger van flash, maar vooral om de nieuwe dingen die je ermee kunt doen. Je kunt data beschikbaar stellen op moeilijk bereikbare plaatsen, bijvoorbeeld in het menselijk lichaam of in kleding", zegt hij tegen Webwereld.

De appel valt trouwens niet ver van de boom. Een van de onderzoekers en patenthouders van de oorspronkelijke geheugentechnologie komt van IBM en heeft enige tijd bij de de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) gewerkt.



Een magnetische strip met een domeinwand. De pijltjes geven de richting aan van de magnetisatie, het 'omslagpunt' is de domeinwand. Op de plaats van de wand zijn twee elektrodes geplaatst die een elektrisch veld genereren. Door de aangelegde spanning te veranderen, kan de domeinwandsnelheid worden gecontroleerd.