Speichermedien - Forscher nutzen Moleküle als Speichertechnik der Zukunft

Aktuelle Festplatten verwenden für das Speichern eines einzigen Bits rund drei Millionen Atome. Laut Toshio Miyamachi, Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verhindert die Wärmeempfindlichkeit magnetischer Speicherkristalle unterhalb einer gewissen Größe, dass in Festplatten immer kleinere Strukturen zur zuverlässigen Speicherung eines Bits realisiert werden können.

Der von den Forschern nun entwickelte Ansatz verwendet laut Pressemitteilung ein organisches Molekül aus nur 51 Atomen, in dessen Mitte sich ein einzelnes, magnetisches Eisenatom befindet. Das Molekül dient als Schutzhülle, das Eisenatom als Informationsträger. Diese sogenannten »Spin-Crossover«-Moleküle werden rein elektrisch gelesen. Stromstöße durch ein Rastertunnelmikroskop auf das Molekül verändern aber nicht nur zuverlässig den magnetischen Zustand des Eisenatoms, sondern auch die elektrischen Eigenschaften des ganzen Moleküls, die über den Widerstand gemessen werden können.

Damit besitzt diese Anordnung auch die Eigenschaften eines Memristors, der Informationen durch Änderungen des Widerstandes speichert. Für die Forscher, die in ihrer Studie die Grundlagen für Speicher aus »Spin-Crossover«-Molekülen und deren prinzipielle Machbarkeit belegen, ist das ein Tor zu einem neuen Forschungsfeld und der Weg zu neuen, kompakten Speichermedien. Beteiligt an der Forschung waren die Labore des Center for Functional Nanostructures (CFN) am KIT, das Institut de Physique et Chimie des Matériaux (IPCMS) in Straßburg, das Synchrotron SOLEIL in Paris und die Universität Chiba in Japan.