Magnetfeldsensor der Zukunft ist nur ein Molekül

Forscher der University of Liverpool http://liv.ac.uk  und des University College London http://ucl.ac.uk  haben eine Methode entwickelt, mit der sich ein einziges Molekül als Magnetfeldsensor verwenden lässt und dabei auch die herkömmliche Festplattenlaufwerks-Technologie revolutioniert. Computerlaufwerke könnten mit Hilfe der neuen Methodik bald nur noch einen Bruchteil der heutigen Größe ausmachen.

„Kleinere Sensoren zu entwickeln, ist nicht einfach. Es ist schwer, den verwendeten Magnetismus, der durch Objekte von der Größe eines einzigen Moleküls fließt, zu kontrollieren, da die Resonanz auf Änderungen im magnetischen Feld oftmals sehr schwach ist“, unterstreicht der beteiligte Forscher Fadi El Hallak.

Ausnutzen des Tunneleffekts

Um diesem Problem Herr zu werden, entwickelten die Wissenschaftler eine Methode, mit der sie den Effekt des Magnetismus im Stromfluss des Detektors vergrößern können. So wurde eine Anbindung errichtet, in der ein einziges magnetisches Molekül mit zwei metallischen Spitzen schwach verbunden ist. Die Barrieren waren zum Großteil so stark, dass elektrischer Strom in den Metallen nicht über die Barrieren treten konnte.

Ein Bruchteil der Elektronen schafft es, die Barriere aufgrund des Tunneleffekts zu überwinden. Dies ermöglicht, dass elektrischer Strom in geringen Mengen durch das Molekül fließt. Der Tunneleffekt besagt, dass ein atomares Teilchen eine Potentialbarriere von endlicher Höhe auch dann überwinden kann, wenn seine Energie geringer als die Höhe der Barriere ist.

„Die Forschung zeigt eine neue Technologie in der Entwicklung von Molekülmagnetfeldsensoren, die eine neue Computertechnologie ermöglichen könnte“, unterstreicht El Hallak.