MRAM-Module funktionieren mit Wärme

Forscher des Instituts für Angewandte Physik in Braunschweig (PTB) haben ein Phänomen entdeckt, das sie als „thermoelektrische Spannung“ bezeichnen. Dieses tritt in magnetischen Tunnelelementen auf und könnte es ermöglichen die Transistoren mit der Hilfe der Abwärme der Komponenten zu versorgen. Dies würde nicht nur eine bessere Kontrolle der Wärmebildung in Computersystemen ermöglichen, sondern man könnte so auch die Leistung der Chips selbst steigern.

Der Effekt ist dabei eigentlich schon bekannt. Magnetische Tunnel-Strukturen werden in MRAM-Modulen oder bei magnetischen Sensoren genutzt, um Daten von einer Scheibe einer Festplatte zu lesen. Dabei werden zwei magnetische Schichten durch einen isolierenden Film von einer Stärke von 1 nm voneinander getrennt. Der magnetische Pol, also die Rotationsrichtung des Elektrons, bestimmt dabei die elektrischen Eigenschaften der Struktur. Verläuft die Winkelbewegung der beiden Schichten parallel zu einander ist der elektrische Widerstand schwach. Ist die Bewegung eine gegenläufige, ist der Widerstand dementsprechend hoch.

Die Forscher aus Braunschweig haben diesem Gebäude nun einen neuen Stein hinzugefügt. Sie konnten aufzeigen, dass Änderungen der Polarität auch einen Einfluss auf den Wärmefluss und zusätzlich auf den elektrischen Widerstand haben. Erzeugten die Wissenschaftler eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden magnetischen Schichten, konnten sie Veränderungen in der thermoelektrischen Spannung beobachten. Ändert man also die Temperatur, hat dies direkte Auswirkungen auf die elektrische Spannung.

Damit ist es vorstellbar, dass man eines Tages die Wärme der Komponenten nutzen könnte, um diese zu versorgen; allerdings sind solche Überlegungen noch Zukunftsmusik. Bisher haben die Forscher bereits sechs Jahre investiert und es wird noch einige Jahre dauern, bis man die beschriebenen Phänomene soweit kontrollieren kann.

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6 Kommentare
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    Dein Kommentar
  • Krampflacher
    Das wär' schön ... da würde ich auch mal wieder einen High-End-PC kaufen :-)
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  • a97584
    Das Institut heißt IAP, nicht PTB. Die ist zwar auch in BS und mit dem IAP zusammen im JOMC, hat aber andere Aufgaben.
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  • master snowman
    und noch was: worin liegt der unterschied zu Peltier-Elementen?
    http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element
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