Moderne informatietechno-logie heeft voor de verdere ontwikkeling steeds krach-tiger maar toch betaalbare rekenkracht nodig. In het verleden kon de integratie-dichtheid van elektronische componenten voortdurend toenemen. Om deze ontwikkeling te continueren, moeten deze componenten in de toekomst de grootte hebben van individuele moleculen. Onderzoekers bij het Center for Functional Nanostructures (CFN) bij het KIT en bij de IPCMS zijn een stap dichter bij dat doel gekomen.
Een team van wetenschappers van het Karlsruher Institut für Tech-nologie (KIT) en het Institut de Physique et Chimie des Materiaux de Strasbourg (IPCMS) is er in geslaagd om de concepten van spin-elek-tronica en moleculaire elektronica te combineren in een component, die bestaat uit een enkel molecuul. Componenten die zijn gebaseerd op dit principe hebben een sterk potentieel. Ze maken het mogelijk om kleine en krachtig magnetisch veldsensoren te produceren voor de koppen in harde schijven of voor niet-vluchtig geheugen. Hiermee is het mogelijk om de leessnelheid en datadichtheid verder te verhogen.
Een probleem in de miniaturisering is dat de informatie met door middel van de lading van het elektron wordt gecodeerd (stroom in-of uitschakelen), maar dit kost relatief veel energie. Als alternatief wordt nu gecodeerd in de spin-elektronica, de informatie in de eigen rotatie van een elektron, de spin, codeert. Het voordeel hiervan is dat de spin blijft bestaan, zelfs wanneer de voeding wordt uitgeschakeld. De component kan dus informatie opslaan zonder stroomverbruik. Het Duits-Franse onderzoeksteam heeft deze principes samengevoegd.
GMR
Het organische molecuul H2-ftalocyanine, dat ook wordt gebruikt als een blauwe kleurstof in balpennen, toont een sterke afhankelijkheid van de weerstand als het is ingeklemd tussen de spin-gepolariseerde (dus magnetische) elektroden. Dit effect werd voor het eerst waargenomen in zuivere metalen contactpunten wordt aangeduid als giant magnetoresistance effect (GMR). Dit werd beloond in 2007 met de Nobelprijs voor natuurkunde. Het GMR effect in aparte moleculen kon nu worden aangetoond als onder-deel van een gecombineerd experimenteel en theoretisch project van de CFN en in samenwerking met de IPCMS.
