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Die Miniaturisierung von Hardware-Strukturen und Komponenten voranzutreiben ist in allen Bereichen eine der Hauptherausforderungen bei der Fortentwicklung der IT-Technologie. Überall stösst man heute Dimensionen vor, bei denen Quanteneffekte ins Spiel kommen und weitere Verkleinerungen komplizieren. Zunehmend werden auch ebensolche Quanteneffekte genutzt, um die Probleme zu lösen. Dies ist auch bei einem Durchbruch der Fall, den Hitachi bei der Verkleinerung von Leseköpfen für Harddisks erzielt hat. Der Durchbruch beruht auf einer neuen Anwendung der "Giant Magnetoresistance", des Phänomens, für dessen Entdeckung Albert Fert und Peter Grünberg gerade den Nobelpreis für Physik erhalten haben.
Hitachi konnte durch die Anwendung einer neuen Technologie Leseköpfe für Festplatten entwickeln, die rund halb so gross sind, wie die heute gebräuchlichen. Hitachis "CPP-GMR" sollen Magnetspuren lesen können, die nur 30 bis 50 Nanometer Abstand haben und damit zum Beispiel die Konstruktion von Desktop-HDs mit 4 GB Kapazität erlauben. Die gegenwärtig benutzten "TMR"-Köpfe würden, so schätzen Physiker, bei rund 2,5 GB an ihre Grenzen stossen und unzuverlässig werden. Die neuen Leseköpfe könnten gemäss Hitachi ab 2009 auf den Markt kommen und 2011 in die Massenproduktion gehen.
Die Nutzung von Quanteneffekten hat übrigens bereits Tradition bei Harddisks: Die heute gebräuchliche "TMR"-Technologie ("tunnel magnetoresistance") beruht auf dem "Tunneleffekt" und die GMR-Technologie ("giant magneto-resistive heads") wurde sogar noch früher verwendet. Bei ihrem "Comeback" als CPP-GMR - mit vollem Namen "current perpendicular-to-the-plane giant magneto-resistive heads" - besteht der "Trick" anscheinend darin, die Richtung, mit der Strom durch den Lesekopf fliesst, um 90 Grad zu drehen. (hjm)