Mit Hilfe der Terahertz-Anlage TELBE im ELBE-Zentrum für
Hochleistungs-Strahlenquellen des HZDR können die Forscher die benötigten
magnetischen Materialien untersuchen.
Quelle: HZDR/F. Bierstedt
4,4 Millionen Euro für
TRANSPIRE-Projekt bewilligt / HZDR-Forscher entwickeln superschnellen
Datenfunksender mit
Europa ist auf dem Weg in die Gigabit-Gesellschaft, in
der alles mit allem per turboschnellem Internet verknüpft ist. Um den Pfad
dorthin zu ebnen, wollen Forscher aus Dresden, Dublin, Trondheim und Lausanne
nun gemeinsam Datensender entwickeln, die Informationen hundertmal, vielleicht
sogar tausendmal schneller per Datenfunk übertragen können als heutige
WLAN-Netze. Die EU fördert dieses irisch geführte Gemeinschaftsprojekt
„TRANSPIRE“ mit rund 4,4 Millionen Euro. Davon fließen rund 1,5 Millionen Euro
an zwei Forschergruppen im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR).
„TRANSPIRE könnte ganz neue Perspektiven in der Telemedizin,
Informationstechnologie und Sicherheitstechnik eröffnen“, erklärt
Spinelektronik-Expertin Dr. Alina Deac vom HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik
und Materialforschung. Bei ihr werden alle Fäden zusammenlaufen: Ihre
Forschergruppe für „Spinelektronik“ soll die ersten Prototypen für die
Turbosender und -empfänger bauen. Um die dafür benötigten neuen magnetischen
Materialien zu untersuchen, kann die internationale Forschergruppe auf ganz
besondere Technik zurückgreifen: Ihnen steht im HZDR die Strahlenquelle TELBE
zur Verfügung. „Diese Forschungsanlagen sind weltweit einzigartig“, betont Dr.
Michael Gensch, der mit seiner HZDR-Gruppe für „THz getriebene Phänomene“
ebenfalls federführend an dem Projekt beteiligt ist.
Bereits in einer im Frühsommer diesen Jahres publizierten
Arbeit hatten Wissenschaftler vom HZDR und vom Trinity College in Dublin
gemeinsam entdeckt, dass sich mit speziell designten dünnen Materialschichten
Terahertz-Strahlung mit präzise einstellbarer Wellenlänge erzeugen lässt. Die
Frequenz dieser Strahlung ist etwa hundertmal höher als die derzeit für den
Datenfunk in heutigen WLAN-Netzen eingesetzte Strahlung im Gigahertzbereich.
Mit ihren Kollegen Arne Brataas von der Universität in
Trondheim (Norwegen) und Emile de Rijk von der Firma SWISSto12 aus der Schweiz
wollen die Experten aus Dresden und Dublin nun eine praxistaugliche und
wirtschaftlich verwertbare Technologie entwickeln. Turbodatenfunk ist einer der
vielen möglichen kommerziellen Anwendungen. Der Clou ist die um Größenordnungen
höhere Datenübertragungsrate, die es erlauben würde, über eine Milliarde Bits
pro Sekunde (Gigabit pro Sekunde) zu transportieren – seien es Fotos, Videos,
Tomographie-Scans aus Krankenhäusern, Spracherkennungsdaten,
Roboter-Steuerbefehle oder Straßenraum-Analysen durch automatisch fahrende
Autos.
Für ihr Entwicklungsprojekt „Terahertz RAdio communication
using high aNistropy SPIn torque Resonators“ (TRANSPIRE) hatten die Partner aus
dem europäischen Zukunftstechnologie-Programm „Future and Emerging Technologies
– Open” (FET Open) eine Unterstützung beantragt. Dass sie letztlich einen
Zuschlag bekamen, war alles andere als selbstverständlich: Von 544 Anträgen
kamen nur weniger als 22 zum Zuge.
Die Federführung für das Gesamtprojekt übernimmt Prof.
Plamen Stamenov vom Trinity College Dublin und der irischen
Wissenschaftsstiftung AMBER: „Die Förderung ist eine Anerkennung für unsere
Arbeit an der Physik spinpolarisierter Materialien in den vergangenen fünf bis
zehn Jahren, aber auch für die Qualität und Expertise unserer
Kooperationspartner in Deutschland, Norwegen und der Schweiz. Ich hoffe, dass
wir damit die Fundamente für die Hochgeschwindigkeits-Datennetze der Zukunft
legen.“ TRANSPIRE zielt letztlich darauf, eine preiswerte, kompakte und zuverlässige
Terahertz-Technologie zu entwickeln, die bei Raumtemperatur funktioniert und
die nächste Welle der „Big Data“-Revolution unterstützt.
__Publikation:
N. Awari u.
a.: “Narrow-band tunable terahertz emission from ferrimagnetic Mn3-xGa thin
films”, in Applied Physics Letters 109 (2016), 032403, DOI: 10.1063/1.4958855.
__Weitere Informationen:
Dr. Michael Gensch
Institut für Strahlenphysik am HZDR
Tel. +49 351 260-2464
E-Mail: m.gensch@hzdr.de
Dr. Alina Deac
Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung am HZDR
Tel. +49 351 260-3709
E-Mail: a.deac@hzdr.de
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Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf
den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Folgende Fragestellungen
stehen hierbei im Fokus:
•
Wie nutzt man Energie und Ressourcen effizient, sicher und nachhaltig?
•
Wie können Krebserkrankungen besser visualisiert, charakterisiert und wirksam
behandelt werden?
•
Wie verhalten sich Materie und Materialien unter dem Einfluss hoher Felder und
in kleinsten Dimensionen?
Das HZDR ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der
größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Es hat vier Standorte (Dresden,
Leipzig, Freiberg, Grenoble) und beschäftigt rund 1.100 Mitarbeiter – davon
etwa 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.
Simon Schmitt
__Abteilung Kommunikation und Medien
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