Neuer Durchbruch verspricht kompaktere, leistungsstärkere und energieeffizientere Smartphones

Ein Forschungsteam der UCLA hat eine neue Methode vorgestellt, um magnetische Elemente mit Halbleitern zu kombinieren – und damit eine jahrzehntealte Hürde in der Materialwissenschaft überwunden. Der Durchbruch ebnet den Weg für eine völlig neue Klasse von Elektronikbauteilen.

Die Entdeckung stellt einen grundlegenden Fortschritt für die sogenannte Spintronik dar – eine Technologie, die nicht auf der elektrischen Ladung, sondern auf dem Spin von Elektronen basiert. Im Gegensatz zur herkömmlichen Elektronik erzeugen spintronische Komponenten keine überschüssige Wärme – ein entscheidender Vorteil, da Hitze derzeit die Miniaturisierung von Chips begrenzt.

Die neue Technik könnte künftig leistungsfähigere, kompaktere und energieeffizientere Geräte ermöglichen – vom Smartphone bis zum Computer. Dabei werden atomar dünne Schichten aus Halbleitern und magnetischen Atomen abwechselnd übereinander gestapelt. So lässt sich ein Magnetanteil von bis zu 50 % erreichen – ein enormer Fortschritt im Vergleich zur bisherigen Grenze von nur 5 %.

Diese neuartige Materialklasse könnte auch eines der größten Probleme unserer Zeit angehen: den enormen Energie- und Wasserverbrauch von KI-Systemen. Künftige Rechner auf Basis der Spintronik-Technologie sollen deutlich leistungsfähigere KI-Anwendungen ermöglichen – ohne dabei eine hohe CO₂-Bilanz oder Ressourcenverschwendung zu verursachen.

Darüber hinaus könnte die Forschung auch die Basis für zukünftige Quantencomputer liefern. Die neu entwickelten magnetischen Materialien könnten dazu beitragen, die aktuell extrem niedrigen Betriebstemperaturen auf alltagstauglichere Werte anzuheben. Das UCLA-Team hat bereits mehr als 20 neue Materialien mit dem Verfahren hergestellt und ein Patent für die Technologie beantragt.

Sollte diese Technik ihren Weg in Consumer-Produkte finden, steht uns eine neue Generation extrem schneller Laptops und Smartphones bevor. Bis dahin erfüllen Hochleistungsgeräte wie das Samsung Galaxy S25 Ultra (derzeit rund 950 Euro bei Amazon) die Ansprüche von heute.