Terahertz-golven maken computergeheugen duizend keer sneller

De voorbije decennia zijn computers steeds sneller geworden. Verschillende experts denken echter dat de snelheid van klassieke computers een limiet nadert. Voorbij deze grens is het moeilijk om nog een toename in dataprocessingsnelheid te halen. Met name de limieten van hedendaags computergeheugen voorkomt grote vooruitgangen in computersnelheid. Nederlandse, Duitse en Russische wetenschappers hebben daarom de handen in elkaar geslagen om een sneller computergeheugen te creëren.

Extern magnetisch veld

Bij klassiek geheugen wordt er gebruik gemaakt van een extern magnetisch veld om de geheugencellen te beschrijven en uit te lezen. Dit proces neemt tijd in beslag en huidige technologieën laten niet toe om de resetcyclus van geheugencellen te verkorten. De Europese wetenschappers maken het gebruik van een extern magnetisch veld daarom overbodig door het inzetten van terahertz-golven.

Terahertz-golven zijn elektromagnetische pulsen die met een frequentie van een terahertz worden uitgestuurd. De straling heeft een golflengte van 0,1 millimeter en ligt tussen microgolven en infrarood licht in. Een bekende toepassing van terahertz-golven zijn scanners aan luchthavens. De straling kan onder andere verstopte wapens en explosieven opsporen en is onschadelijk voor het menselijk lichaam.

Ferromagneet

De wetenschappers hebben de werking van terahertz-golven voor het stockeren van magnetische bits aan informatie uitgetest met thuliumorthoferriet (TmFeO₂). Dit zwakke ferromagneet genereert een magnetisch veld door rotatie van atomen in microkristallen. Om de rotatie van de atomen te veranderen, dient een magnetisch veld te worden aangelegd.

Uit het experiment van de wetenschappers blijkt dat het eveneens mogelijk is om de magnetisatie rechtstreeks te controleren met terahertz-golven. De radiatie veroorzaakt elektronische transities in de thuliumionen en verandert de magnetische eigenschappen van het materiaal. Dit effect is tien keer groter dan wat met een extern magnetisch veld kan worden veroorzaakt en kan geheugencellen duizend keer sneller resetten dan met huidige processen mogelijk is.