IBM: Winzige Speicher und Schalter in Molekülen

iPod mit 30.000 Spielfilmen und Logik-Elemente innerhalb eines Moleküls

IBM vermeldet wieder einmal Fortschritte auf dem Gebiet der Nanotechnologie. Die neuen Erkenntnisse sollen zum einen bei der stabilen Speicherung von Informationen auf atomarer Ebene helfen, zum anderen geht es darum, einem einzelnen Atom eine transistorartige Funktion zu geben, ohne dass das Atom - wie in der Vergangenheit - seine Form verändert und damit für den Einsatz in Computerbausteinen unbrauchbar wird.

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IBMs Ein-Molekül Logik-Schalter
IBMs Ein-Molekül Logik-Schalter
Neue Erkenntnisse bezüglich der magnetischen Anisotropie in einzelnen Atomen könnten eines Tages dazu führen, 30.000 abendfüllende Spielfilme oder den gesamten Inhalte von YouTube auf einem Gerät von der Größe eines iPods zu speichern, so IBM. Vor allem aber könnte dieser Ansatz die Grundlage für winzige Speicherstrukturen sein, die in ganz anderen Bereichen zum Einsatz kommen können, jenseits der Computertechnik.

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Dabei nutzen die Forscher ein spezielles "Scanning Tunneling Mikroskop" (STM), um einzelne Eisenatome präzise auf einer Kupferschicht zu manipulieren. Sie konnten dabei Ausrichtung, Stärke und die magnetische Anisotropie feststellen. Letztere kann eine wichtige Rolle bei der Datenspeicherung spielen, da sie festlegt, ob ein Magnet eine spezifische magnetische Orientierung halten kann. Damit könne ein Magnet eine "0" oder "1" repräsentieren, die Basis zur Speicherung von Daten in Computern.

IBMs Ein-Molekül Logik-Schalter
IBMs Ein-Molekül Logik-Schalter
Daneben stellten die IBM-Forscher den ersten aus einem einzelnen Molekül bestehenden Schalter vor, der seine Arbeit verrichtet, ohne die äußere Form des Moleküls zu verändern - laut IBM ein erster Schritt hin zu einer modularen Molekularlogik, die eines Tages aktuelle CMOS-Chips ersetzen könnte. Entsprechende Chips wären sehr viel kleiner und schneller als heutige Chips und würden zudem deutlich weniger Strom verbrauchen.

Den Forschern gelang es zudem, einzelne Atome innerhalb des Moleküls "umzuschalten", ein rudimentäres Logik-Element, so IBM.

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