Den mindste magnetfeltsensor i verden udviklet

Yderligere udvikling af moderne informationsteknologi kræver computerkapacitet med øget effektivitet til rimelige omkostninger. I fortiden, integrationstætheden af ​​de relevante elektroniske komponenter blev øget konstant. I forlængelse af denne strategi, fremtidige komponenter skal nå størrelsen af ​​individuelle molekyler. Forskere fra KIT Center for Functional Nanostructures (CFN) og IPCMS er nu kommet tættere på at nå dette mål.

For første gang, et team af forskere fra KIT og Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS) er nu lykkedes med at kombinere begreberne spinelektronik og molekylær elektronik i en enkelt komponent bestående af et enkelt molekyle. Komponenter baseret på dette princip har et særligt potentiale, da de muliggør produktion af meget små og højeffektive magnetfeltsensorer til læsehoveder på harddiske eller til ikke-flygtige hukommelser for yderligere at øge læsehastigheden og datatætheden.

Brugen af ​​organiske molekyler som elektroniske komponenter undersøges meget i øjeblikket. Miniaturisering er forbundet med problemet med, at informationen bliver kodet ved hjælp af elektronens ladning (strøm til eller fra). Imidlertid, dette kræver en relativt høj mængde energi. I spinelektronik, informationen er kodet i elektronens iboende rotation, spindet. Fordelen er, at spindet opretholdes, selv når strømforsyningen afbrydes, hvilket betyder, at komponenten kan lagre information uden energiforbrug.

Det tysk-franske forskerhold har nu kombineret disse koncepter. Det organiske molekyle H2-phthalocyanin, der også bruges som blåt farvestof i kuglepenne, udviser en stærk afhængighed af dets modstand, hvis det er fanget mellem spin-polariseret, dvs magnetiske elektroder. Denne effekt blev først observeret i rene metalkontakter af Albert Fert og Peter Grünberg. Det omtales som gigantisk magnetoresistens og blev anerkendt af Nobelprisen i fysik i 2007.

Den gigantiske magnetoresistenseffekt på enkelte molekyler blev demonstreret på KIT inden for rammerne af et kombineret eksperimentelt og teoretisk projekt af CFN og en tysk-fransk ph.d.-skole i samarbejde med IPCMS, Strasbourg. Forskernes resultater præsenteres nu i det anerkendte tidsskrift Natur nanoteknologi .