Magnetiska lagringsmedia som hårddiskar har revolutionerat hanteringen av information:Vi är vana vid att hantera enorma mängder magnetiskt lagrad data samtidigt som vi förlitar oss på mycket känsliga elektroniska komponenter. Och hoppas kunna öka datakapaciteten ytterligare genom allt mindre komponenter. Tillsammans med experter från Grenoble och Strasbourg, forskare vid KIT:s Institute of Nanotechnology (INT) har utvecklat en nanokomponent baserad på en mekanism som observeras i naturen.

Tänk om själva en komponents litenhet hindrade en från att konstruera de nödvändiga verktygen för dess tillverkning? En möjlighet kan vara att "lära" de enskilda delarna att självmontera till önskad produkt. För tillverkning av en elektronisk nano-enhet, ett team av INT-forskare ledda av Mario Ruben antog ett knep från naturen:Syntetiska lim applicerades på magnetiska molekyler på ett sådant sätt att de senare dockade till rätt positioner på ett nanorör utan någon inblandning. I naturen, gröna blad växer genom en liknande självorganiserande process utan någon impuls från underordnade mekanismer. Antagandet av sådana principer för tillverkning av elektroniska komponenter är ett paradigmskifte, en nyhet.

Nano-switchen har utvecklats av ett europeiskt team av forskare från Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) i Grenoble, Institut de Physique et Chimie des Materiaux vid universitetet i Strasbourg, och KIT:s INT. Det är en av uppfinningens speciella egenskaper att, till skillnad från de konventionella elektroniska komponenterna, den nya komponenten består inte av material som metaller, legeringar eller oxider men helt av mjuka material som kolnanorör och molekyler.

Terbium, den enda magnetiska metallatom som används i enheten, är inbäddad i organiskt material. Terbium reagerar mycket känsligt på externa magnetfält. Information om hur denna atom riktar sig längs sådana magnetfält skickas effektivt vidare till strömmen som flyter genom nanoröret. Forskargruppen Grenoble CNRS ledd av Dr. Wolfgang Wernsdorfer lyckades elektriskt avläsa magnetismen i nanokomponentens miljö. Den påvisade möjligheten att adressera elektriskt enstaka magnetiska molekyler öppnar en helt ny värld för spintronik, där minne, logik och möjligen kvantlogik kan vara integrerade.

Funktionen hos den spintroniska nano-enheten beskrivs i julinumret av Naturmaterial för låga temperaturer på ungefär en grad Kelvin, vilket är -272 grader Celsius. Ansträngningar görs av teamet av forskare för att ytterligare öka komponentens arbetstemperatur inom en snar framtid.