Onderzoekers van onder andere IBM en van het Leidse Kamerlingh Onnes Laboratorium hebben afzonderlijke ijzeratomen gemanipuleerd. Zo is opnieuw een stap gezet in de richting van een moleculaire computer.
Onderzoekers van IBM, de Stanford University, het Kamerlingh Onnes Laboratorium in Leiden en het Institut de Physique des Nanostructures in Lausanne, beschrijven in de nieuwste editie van het weekblad Science hoe ze met een scanning tunneling microscoop (STM) van IBM afzonderlijke ijzeratomen hebben gemanipuleerd. Ze slaagden erin de richting en kracht te meten van een eigenschap die magnetische anisotropie wordt genoemd. Anisotropie is heel belangrijk voor de opslag van gegevens, want deze eigenschap bepaalt of een magneet al dan niet in staat is een bepaalde richting te behouden. Als dat zo is, kan de magneet ofwel een '1' ofwel een '0' aangeven: de basis voor het opslaan van gegevens in computers.
Gian-Luca Bona, manager wetenschap en techniek in het IBM Almaden Research Center in San Jose (Californië): "We werken op de absolute grens van wat mogelijk is en we zijn nu weer een stap dichter bij het bedenken van een manier voor het opslaan van gegevens op atomair niveau. "
In een andere publicatie in Science beschrijven onderzoekers van IBM de mogelijkheid om een enkel molecuul 'aan' en 'uit' te zetten. Tijdens hun experimenten gebruikten de onderzoekers twee waterstofatomen. Al eerder was door onderzoekers van onder meer IBM aangetoond dat schakelen binnen een enkel molecuul mogelijk was. Maar deze keer lukte het voor het eerst om een schakelaar uit één enkel molecuul te bouwen die feilloos werkt zonder dat de externe structuur van het molecuul wordt aangetast.
De onderzoekers bouwden niet alleen een schakelaar van één molecuul, maar toonden ook aan dat de atomen binnen dat ene molecuul kunnen worden gebruikt voor het omschakelen van de atomen in een naastgelegen molecuul. Dit wordt onder meer mogelijk gemaakt doordat de molecuulstructuur niet wordt aangetast.
Het concept van het gebruik van moleculen als elektronische componenten staat nog in de kinderschoenen. Tot op heden zijn er nog maar enkele voorbeelden van afzonderlijke moleculen die kunnen fungeren als schakelaars of geheugenelementen. De meeste van deze moleculen zijn complexe, driedimensionale structuren die bij het schakelen van vorm veranderen. Het is bijzonder moeilijk om deze moleculen op een oppervlak te plaatsen zonder dat ze hun functie verliezen; daardoor zijn ze niet geschikt als bouwblokken voor computerlogica.
