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Phase-Change-Technik als Alternative zu Flash Physiker für Grundlagenforschung im Bereich Phasenwechselmaterialien ausgezeichnet

Redakteur: Nico Litzel

Dr. Wojciech Welnic wurde für seine Arbeit auf dem Gebiet der Phasenwechselmaterialen mit dem mit 20.000 Euro dotierten Wissenschaftspreis 2008 im Bereich Physik des Industrie-Clubs Düsseldorf und des Wissenschaftszentrums Nordrhein-Westfalen ausgezeichnet.

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Dr. Wojciech Welnic (2. von links) wurde für seine Arbeiten für zukünftige Datenspeicher mit dem Wissenschaftspreis 2008 ausgezeichnet.
Dr. Wojciech Welnic (2. von links) wurde für seine Arbeiten für zukünftige Datenspeicher mit dem Wissenschaftspreis 2008 ausgezeichnet.
( Foto: Arne Claussen )

Der 30-jährige Physiker Dr. Wojciech Welnic beschäftigt sich in seiner Dissertation „Materialdesign am Computer – von der Dichtefunktionaltheorie zum innovativen Datenspeicher“, die an der RWTH Aachen in Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich und an der Pariser Ecole Polytechnique entstanden ist, mit Phasenwechselmaterialien, die bei der Speicherung großer Datenmengen eingesetzt werden können.

Phasenwechselmaterialien zeichnen sich durch einen schnellen Übergang zwischen amorpher und kristalliner Phase aus. Dieser Wechsel wird durch eine lokale Bestrahlung mit einem Laserimpuls – etwa bei der DVD und ähnlichen optischen Medien – oder durch das Anlegen einer elektrischen Spannung hervorgerufen.

Obwohl diese Materialien bereits industriell verwendet werden, sind die physikalischen Ursachen unzureichend erforscht. Die Auswahl der Materialien erfolgt daher bislang nach empirischen Kriterien. Die Arbeit von Dr. Welnic trägt dazu bei, diese Forschungslücke zu schließen und leistet nach Auffassung der Juroren einen entscheidenden Beitrag zum besseren Verständnis der Phasenwechselmaterialien.

Welnic greift dabei auf die sogenannte Dichtefunktionaltheorie zurück, um die Eigenschaften des ungewöhnlichen Materials zu erklären. So können verbesserte Legierungen für die Datenspeicherung vorhergesagt werden.

Für künftige Anwendungen werden größere und schnellere Speicher benötigt, die mit der heute gängigen Flash-Technik nach Einschätzung der Forscher nicht mehr realisiert werden können. Flash-Speicher lassen sich nicht schnell genug beschreiben. Zudem wird erwartet, dass die Speicherdichte in naher Zukunft eine obere Grenze erreichen wird. „Nach heutigem Forschungsstand gibt es drei bis vier Alternativen zur Flash-Technologie“, erklärt Dr. Welnic. „Die Wahrscheinlichkeit, dass Phasenwechselmaterialien zur Datenspeicherung eingesetzt werden, ist sehr groß.“

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