Daten sind heute das Lebenselixier vieler Branchen. Die überwiegende Mehrheit dieser Daten wird in Form von nichtflüchtigen magnetischen Bits in Festplattenlaufwerken gespeichert. Diese Technologie wurde vor mehr als einem halben Jahrhundert entwickelt und hat grundlegende Skalierungsgrenzen erreicht, die eine weitere Steigerung der Speicherkapazität verhindern. Neue Ansätze sind also erforderlich.
Auf der Grundlage der jüngsten Entdeckungen in der Spintronik sind spinbasierte Implementierungen wie Magnetic Random Access Memory (MRAM) oder Racetrack Memory (RTM) solche Ansätze. Die Umwandlung von Ladungen in Spins und umgekehrt ist ein Schlüsselelement in spinbasierten Computersystemen und wird in der jüngsten Forschung untersucht. Spin-Orbit-Kopplungsphänomene spielen sowohl bei MRAM als auch bei RTM eine entscheidende Rolle, wofür neue Materialien mit hohen Spin-Hall-Winkeln benötigt werden.
Am Fraunhofer IPMS erforschen wir die industrielle Skalierung auf technologisch relevante Längenskalen und untersuchen die grundlegenden Hindernisse und wie sie überwunden werden können. Wir stellen einzelne Zellen und Arrays von Beuelementen im Nanomaßstab her, wobei wir eine Reihe etablierter Materialien und Verfahren verwenden.
Wir arbeiten eng mit dem Fraunhofer ENAS zusammen, um die vielfältigen Möglichkeiten der Spintronik in verschiedenen Anwendungsbereichen voll auszuschöpfen. Während wir uns auf die Entwicklung von fortschrittlichen magnetischen Speicherkonzepten konzentrieren, treibt das Fraunhofer ENAS die Forschung im Bereich hochsensitive Magnetfeldsensoren voran.
Diese strategische Kooperation basiert auf einem gemeinsamen Reinraumkonzept, das uns erlaubt, unsere komplementären Stärken optimal zu nutzen. Zum Beispiel können am Fraunhofer ENAS Prozesstechnologie auf bis zu 200-mm-Wafern abgebildet werden, während wir uns auf die Bearbeitung von 300-mm-Wafern spezialisiert hat. Durch den Zugriff auf die hochmodernen Reinräume beider Institute können wir Kundenanfragen noch gezielter und effizienter bearbeiten. Unsere Partner und Kunden profitieren dabei von der vereinten Expertise auf diesem Fachgebiet und maßgeschneiderten Lösungen.
Darüber hinaus arbeiten beide Institute eng zusammen an der Erforschung von RF-Devices, einem weiteren spannenden Anwendungsbereich der Spintronik. Diese gemeinsame Forschungsarbeit ermöglicht es uns, innovative Lösungen für zukünftige drahtlose Kommunikationssysteme zu entwickeln. Durch die Kombination unserer Stärken in Sensortechnologie, Speichertechnologie und RF-Devices bieten wir eine umfassende Expertise und einzigartige Lösungen für komplexe technische Herausforderungen.
Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme