Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekularer Informationsspeicher mit Spin

24.01.2013
Neue Möglichkeit der Datenspeicherung entwickelt – „Durchbruch in der organischen Spinelektronik“

Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen hat eine Möglichkeit gefunden, Datenmengen von bis zu einem Petabyte pro Quadratzoll zu speichern.


Organisches Molekül mit Spin: Das Molekül wird magnetisch und Informationen "0" und "1" können über den Spinfiltereffekt ausgelesen werden.
Foto: Universität Göttingen

Ein Petabyte entspricht 1.000 Terabyte beziehungsweise einer Million Gigabyte. Den Wissenschaftlern gelang es, Informationen, die im Spin eines Elektrons gespeichert sind, bei Raumtemperatur in einem organischen Molekül zu speichern und auszulesen. Die Ergebnisse sind heute in der renommierten Fachzeitschrift Nature erschienen.

Elementarteilchen, viele Atomkerne sowie Atome mit bestimmten Elektronenkonfigurationen besitzen einen sogenannten Spin, der die Rotation um die eigene Achse bezeichnet. Dies ermöglicht eine alternative Form der elektronischen Datenverarbeitung, die „Spinelektronik“.
Die Wissenschaftler entwickelten ein spezielles Molekül, das in ihrem elektronischen Bauelement als Speicher diente: Sie fügten unmagnetische Kohlenstoffatome, die in drei Benzolringen miteinander verbunden waren, zu einer Einheit zusammen. Mithilfe einer chemischen Spin-Injektion fügten sie ein ungepaartes Elektron hinzu, das einen Spin trägt. Dieses kann genutzt werden, um Informationen „0“ und „1“ zu speichern, indem der Spin des Elektrons nach oben oder nach unten zeigt. Darüber hinaus gelang es den Forschern mithilfe einer magnetischen Referenzelektrode, die gespeicherten Informationen bei Raumtemperatur wieder auszulesen.

„Die Spinspeicherung auf einem organischen Material und das erfolgreiche Auslesen bei Raumtemperatur sind ein Durchbruch in der organischen Spinelektronik“, so der Göttinger Physiker Prof. Dr. Markus Münzenberg. „Auf flexiblen Plastikbauteilen installierte Spinelektronik kennt man bereits von organischen LEDs, die heutzutage in Displays, Fernsehbildschirmen und Smartphones eingesetzt werden. Unsere nun entwickelten Moleküleinheiten haben ein ähnliches Potenzial.“ Neben Physikern und Chemikern der Universität Göttingen waren Wissenschaftler des Indian Institute of Science Education and Research in Kalkutta, des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA und des Forschungszentrums Jülich an der Studie beteiligt.
Originalveröffentlichung: K. Raman et al. Interface-engineered templates for molecular spin memory devices. Nature 2013. Doi: 10.1038/nature11719.

Kontaktadressen:
Prof. Dr. Markus Münzenberg
Georg-August-Universität Göttingen
I. Physikalisches Institut
Telefon (0551) 39-7604
E-Mail: mmuenze@gwdg.de

Prof. Dr. Dietmar Stalke
Georg-August-Universität Göttingen
Institut für Anorganische Chemie
Telefon (0551) 39-3045
E-Mail: dstalke@chemie.uni-goettingen.de

Thomas Richter | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de/de/99100.html
http://www.uni-goettingen.de/de/dietmar-stalke/86671.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Ein stabiles magnetisches Bit aus drei Atomen
21.09.2017 | Sonderforschungsbereich 668

nachricht Drohnen sehen auch im Dunkeln
20.09.2017 | Universität Zürich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie