Forschungszentrum Jülich - Jahresbericht 2012

32 Forschungszentrum Jülich | Jahresbericht 2012 Das Design molekularer Datenspeicher Jülicher Physiker erklären mit Hilfe von Computersimulationen die magnetischen und elektronischen Eigenschaften eines dünnen Schichtsystems aus Kobalt und organischen Molekülen. Damit weisen sie den Weg zu molekularen Bauelementen einer künftigen Informationstechnologie. Ihre Ergebnisse haben sie zusammen mit internationalen Forschungspartnern in der Fachzeitschrift „Nature“ publiziert. in Metallen und Halbleitern, aus denen Bauteile heute bestehen, lässt sich aber kaum kontrollieren. Einen Ausweg könnte eine molekula- re Elektronik mit nanometerkleinen Bau- teilen aus Molekülen bieten, denn Mole- küle bestehen aus einer festen Anzahl von Atomen, können funktionsspezifisch entworfen und preisgünstig in immer wieder identischer Form hergestellt wer- den. Nutzt man dabei neben der elektri- schen Ladung der Elektronen auch ihr magnetisches Moment, den Spin, schei- nen sogar ganz neue Funktionen reali- sierbar, etwa nichtflüchtige Arbeitsspei- cher oder Quantencomputer. Magnetisches Sandwich Moleküle für solch eine „molekulare Spinelektronik“ müssen bestimmte ma- gnetische Eigenschaften aufweisen. Doch diese sind empfindlich und gehen bisher häufig verloren, wenn die Mole- küle an anorganischen Materialien be- festigt werden, die nötig sind, um den Strom zu leiten. Doch nun hat ein Team von Wissenschaftlern des Forschungs- zentrums Jülich, der Universität Göttin- gen, des US-amerikanischen Massachu- setts Institute of Technology, des kroatischen Ru er Bo kovi Institute und des indischen IISER-Kolkata ein Materi- alsystem entdeckt, bei dem das anders ist. Hergestellt wird es, indem kleine me- tallorganische Moleküle namens Zink- methylphenylalenyl (ZMP) auf eine Ko- baltoberfläche aufgebracht werden. Die Forscher zeigten, dass ZMP – das für sich genommen nicht magnetisch ist – gemeinsam mit der Kobaltoberfläche ein magnetisches „Sandwich“ bildet. Das B isher wurden Prozessoren und Datenspeicher stetig verkleinert, um die Leistungsfähigkeit von Computern zu steigern. Doch diese Strategie steht vor dem Ende, weil die Physik ihr Grenzen setzt: Zu kleine Bauteile werden instabil; Daten können darin nicht mehr sicher gespeichert und verarbeitet werden. Ein Grund dafür ist, dass in Bauteilen aus nur wenigen Ato- men schon ein Atom mehr oder weni- ger zu ganz unterschiedlichen physika- lischen Eigenschaften führen kann. Die genaue Zahl und Anordnung von Atomen Institut

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