Het gebruik van afzonderlijke moleculen in plaats van elektronische of magnetische cellen zou revolutionair zijn voor de dataopslag. Moleculaire geheugencellen zouden duizend keer kleiner zijn dan de gebruikelijke. Onderzoekers het Institut für Experimentelle und Angewandte Physik aan de Christian-Albrechts-Universität in Kiel zijn de moleculaire geheugencellen met een grote stap genaderd.
Het lukte de wetenschappers om het magnetisme van aparte, zogeheten ‘spin crossover’ moleculen gericht in- en uit te schakelen met behulp van elektronentransmissie. De interdisciplinaire studie toont aan, dat de opslag van informatie op moleculen technisch haalbaar is. Ze wisten dat het in principe mogelijk is om informatie in een aparte molecule op te slaan, maar de techniek waarmee dat te realiseren is, komt pas sinds kort en beetje bij beetje beschikbaar.
Sinds de jaren tachtig kunnen aparte moleculen aan de oppervlakte met een rastertunnelmicroscoop worden afgebeeld. In het actuele onderzoek ging het er om gericht bepaalde molecuuleigenschappen te veranderen en daarmee langdurig technische toepassingen mogelijk te maken. Een ander bijzonder onderzoeksgebied aan dezelfde universiteit houdt zich bezig met onderzoeken om uiteindelijk moleculaire machines te kunnen maken.
Computermodel van de dubbele laag spin crossover moleculen op een goudoppervlak. Met een SMT-naald van de rastertunnelmicroscoop kunnen afzonderlijke moleculen worden geschakeld (links). Rechts is fysicus dr. Thiruvancheril Gopakumar met de moleculen aan het werk aan deze microscoop (foto: Christian-Albert-Universität).
In de huidige studie ging het om het magnetisme van een molecuul. Met een rastertunnelmicroscoop lukte het onderzoekers om de magnetische eigenschappen van aparte moleculen tussen twee toestanden te schakelen. Hoewel de moleculen daarbij in dichte lagen op elkaar zaten, konden ze aparte moleculen uitkiezen en deze gericht schakelen. Deze gerichte controle over aparte moleculen maakt in de toekomst opslag van informatie op bijvoorbeeld harde schijven mogelijk.
De moleculen (spincrossover-complexen) werden bij het Institut für Anorganische Chemie van de universiteit geproduceerd. Het zoeken naar de geschikte moleculen was langdradig, maar e onderzoekers zijn zeer tevreden met het resultaat. Als volgende stap willen ze de moleculen zodanig veranderen, dat ze ook met licht en bij hogere temperaturen schakelbaar zijn.
