IBM Forscher blicken auf die Zukunft der Informationstechnologie und untersuchen Einzel-Moleküle als mögliche Schalter- und Speicherbausteine

Stuttgart (ots) - +++Technologien für die Post-Silizium-Ära+++

Forscher im IBM Rüschlikon Forschungslabor haben vorgeführt, wie
ein einzelnes Molekül zwischen zwei verschiedenen Ladungszuständen
(an/aus) hin und hergeschaltet werden kann. Damit kann man mit einem
einzelnen Molekül bereits Daten speichern. Dieses Ergebnis ist ein
weiteres vielversprechendes Ergebnis aus den IBM Forschungslaboren in
der Bemühung, neuartige Technologien für die Ära nach Silizium zu
entwickeln.

In der Ausgabe der Zeitschrift SMALL vom 4. August berichten die
IBM Forscher Heike Riel und Emanuel Lörtscher von einem Schalter und
Speicherelement, bestehend aus nur einem einzelnen Molekül. Unter
Nutzung einer raffinierten mechanischen Methode konnten sie einen
elektrischen Kontakt zu einem einzelnen Molekül schaffen, um eine
umkehrbare und steuerbare Schaltung zwischen zwei Ladungszuständen zu
schaffen.
Mit der Dimension eines einzelnen Moleküls in der Größenordnung von
einem Nanometer (ein Millionstel eines Millimeters), stellt
Molekularelektronik die ultimative Grenze der
Miniaturisierungsmöglichkeit dar, weit jenseits der heutigen
Silizium-basierten Technologie.

Die Ergebnisse zeigen, daß diese Moleküle Eigenschaften aufweisen,
die dazu verwendet werden können, die gleichen logischen Operationen
durchzuführen, wie sie in heutiger Informationstechnologie verwendet
werden. Durch die Anwendung von Spannungspulsen bei einem Molekül
kann es steuerbar zwischen den Zuständen "an" und "aus" hin und her
geschaltet werden. Darüberhinaus sind beide Ladungszustände stabil
und ermöglichen ein zerstörungsfreies Auslesen des Bit-Status - eine
Voraussetzung für nicht-flüchtige Speicheroperationen. Die IBM
Forscher haben dies durch wiederholte Schreib-Lese-Lösch-Lese-Zyklen
nachgewiesen. Mit diesem Einzelmolekül-Speicherelement haben Riel und
Lörtscher mehr als 500 Schaltzyklen und Schaltzeiten im
Mikrosekundenbereich zeigen können.

"Der Hauptvorteil der Ausnutzung von Transporteigenschaften auf
molekularem Maßstab ist, daß diese fundamentalen Bausteine wesentlich
kleiner als heutige CMOS-Bauelemente sind", erläutert die leitende
Forscherin Heike Riel vom IBM Rüschlikon-Labor. "Zusätzlich hoffen
wir, noch weitere, bisher unbekannte Eigenschaften zu entdecken, die
Silizium und verwandte Materialien nicht haben."

Originaltext: IBM Deutschland
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