Magnetspeichern

Magnetspeichern bezeichnet die Datenspeicherung durch die Ausrichtung magnetischer Momente in ferromagnetischen Materialien. Informationen werden als magnetische Orientierung von Domänen festgelegt, die sich in zwei Hauptrichtungen unterscheiden lassen. Ein Schreibkopf erzeugt ein lokales Magnetfeld, das die Domänen neu ausrichtet; ein Lesekopf registriert die Veränderungen des magnetischen Felds und wandelt sie in Bits um.

Typische Materialien sind ferromagnetische Schichten mit hoher Remanenz auf Trägermaterialien. Durch starke, gezielte Magnetfelder schreiben die Köpfe bitweise Daten. Der Leseprozess nutzt Induktion oder magnetoelektrische Effekte, um die Orientierung der Domänen zu erkennen.

Anwendungen lassen sich in zwei Haupttypen einteilen: Magnetbänder, die sich gut für sequenziellen Zugriff und Archivierung eignen, und magnetische Festplatten, die durch rotierende Scheiben schnellen direkten Zugriff ermöglichen. Neuere Festplatten verwenden die perpendikale Magnetaufzeichnung, um höhere Datendichten zu erreichen.

Zu den Vorteilen gehören geringe Kosten pro Speichereinheit, Nicht-Volatilität und hohe Speicherkapazität. Nachteile sind mechanische Anteile, die Ausfälle verursachen können, sowie Empfindlichkeit gegenüber starken Magnetfeldern und geringere Schreib-/Lese-Geschwindigkeit im Vergleich zu modernen Halbleiterspeichern.

Historisch reicht die Magnetspeicherung bis ins späte 19. Jahrhundert mit magnetischen Drahtaufzeichnungen, die Entwicklung von Magnetband in den 1950er Jahren und der ersten Festplatte 1956. Heute bleibt Magnetspeichern in Rechenzentren und Backup-Systemen aufgrund Kosten pro Gigabyte und Haltbarkeit etabliert, auch wenn Flash- und optische Medien ergänzend genutzt werden.