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Rastertunnelmikroskopie Schaltbare Moleküle als Datenspeicher

| Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Eine Kieler Forschungsgruppe ist der molekularen Speicherzelle, als Datenspeicher der Zukunft, einen großen Schritt näher gekommen. Es gelang ihnen, den Magnetismus von einzelnen, so genannten Spincrossover-Molekülen, mithilfe von Elektronenübertragung per Rastertunnelmikroskopie gezielt ein- und auszuschalten.

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Abb. 1: Computermodell der Doppelschicht von Spincrossover-Molekülen auf einer Goldoberfläche: Mit der STM-Spitze des Rastertunnelmikroskops lassen sich einzelne Moleküle schalten.
Abb. 1: Computermodell der Doppelschicht von Spincrossover-Molekülen auf einer Goldoberfläche: Mit der STM-Spitze des Rastertunnelmikroskops lassen sich einzelne Moleküle schalten.
(Bild: Holger Naggert & Thiruvancheril Gopakumar)

Kiel – Moleküle als Datenspeicher anstelle von elektronischen oder magnetischen Speicherzellen nutzen zu können, würde die Datenspeicherung revolutionieren. Molekulare Speicherzellen wären tausendfach kleiner als herkömmliche. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) sind nun der molekularen Speicherzelle einen großen Schritt näher gekommen. Es gelang ihnen, den Magnetismus von einzelnen, so genannten Spincrossover-Molekülen, mithilfe von Elektronenübertragung gezielt ein- und auszuschalten. Die interdisziplinäre Studie aus dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereich 677 „Funktion durch Schalten“ belegt, dass das Speichern von Informationen auf den Molekülen technisch machbar ist.

„Wir wussten, dass es prinzipiell möglich ist, Information in einem einzelnen Molekül zu speichern, doch Techniken, mit denen sich dies realisieren lässt, werden erst seit kurzem nach und nach verfügbar“, erläutert Projektleiter Professor Richard Berndt vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der CAU die Motivation zu der Untersuchung. Seit den 1980er Jahren, so Berndt, werden einzelne Moleküle an Oberflächen mit Rastertunnelmikroskopen abgebildet. In der aktuellen Forschung ginge es darum, gezielt bestimmte Moleküleigenschaften zu verändern und damit langfristig technische Anwendungen zu ermöglichen. Auch der Sonderforschungsbereich 677 „Funktion durch Schalten“ an der Kieler Universität befasst sich mit solchen Untersuchungen, um letztlich molekulare Maschinen herstellen zu können.

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