Snelle en duurzame geheugens met racende data in nanodraad

Natuurkundige Jeroen Franken is cum laude gepromoveerd op zogeheten racetrackgeheugens, computergeheugens waarin de informatie zelf langs een leeskop stroomt. Hij voerde zijn onderzoek uit in de groep Fysica van Nanostructuren van de faculteit Technische Natuurkunde van de Technische Universiteit Eindhoven.

Dataopslag gebeurt in magnetische domeinen: plaatsen waar het magneetveld overal in dezelfde richting staat. Zo’n richting staat dan voor een 0 of een 1. In een racetrackgeheugen bewegen deze domeinen door een nanodraad langs stilstaande lees- en schrijfkoppen. Op deze manier zijn snellere geheugens te maken waarin waarschijnlijk ook een hogere opslagdichtheid mogelijk is dan in de traditionele harde schijf. Bovendien kennen deze geheugens minder slijtage omdat er geen bewegende onderdelen in zitten, en gebruiken ze minder stroom, waardoor de batterij langer meegaat.

Controle


Franken onderzocht hoe je deze magnetische domeinen het beste door de draad kunt bewegen. Normaal gesproken hebben de bits in een magnetisch materiaal de neiging in tegenovergestelde richtingen uit te breiden en zo elkaar ‘op te eten’ als je een magnetisch veld aanlegt. Door de nanodraden heel lokaal te beschieten met ionenbundels, wist Franken een eenrichtingsstraat te maken voor de magnetische domeinen. Vervolgens kon hij met behulp van magnetische velden deze magnetische domeinen gecontroleerd door de draad laten bewegen. Dat is een belangrijke voorwaarde om een racetrackgeheugen te realiseren. Daarnaast onderzocht Franken een nieuw mechanisme om domeinen te verplaatsen met behulp van een elektrische stroom.



Cum laude

Promovendus Jeroen Franken haalde in 2004 cum laude zijn gymnasiumdiploma aan het Norbertus College in Roosendaal. Na het cum laude halen van zijn bachelordiploma in Technische Natuurkunde aan de TU/e, verwierf hij wederom cum laude zijn mastertitel en besloot te gaan promoveren in de groep Fysica van Nanostructuren, onder begeleiding van prof.dr. Bert Koopmans en prof.dr.ir. Henk Swagten. Jeroen Franken heeft al 15 publicaties op zijn naam staan, waarvan 3 in tijdschriften uit de prestigieuze Nature-familie.