O desenvolvimento da tecnologia da informação moderna requer capacidades de computador de maior eficiência a custos razoáveis. No passado, densidade de integração dos componentes eletrônicos relevantes foi aumentada constantemente. Na continuação desta estratégia, os componentes futuros terão que atingir o tamanho de moléculas individuais. Pesquisadores do KIT Center for Functional Nanostructures (CFN) e do IPCMS estão agora mais perto de atingir essa meta.

Pela primeira vez, uma equipe de cientistas do KIT e do Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS) conseguiu combinar os conceitos de eletrônica de spin e eletrônica molecular em um único componente que consiste em uma única molécula. Os componentes baseados neste princípio têm um potencial especial, pois permitem a produção de sensores de campo magnético muito pequenos e altamente eficientes para cabeçotes de leitura em discos rígidos ou para memórias não voláteis, a fim de aumentar ainda mais a velocidade de leitura e a densidade de dados.

O uso de moléculas orgânicas como componentes eletrônicos está sendo amplamente investigado no momento. A miniaturização está associada ao problema da informação ser codificada com o auxílio da carga do elétron (corrente ligada ou desligada). Contudo, isso requer uma quantidade relativamente alta de energia. Na eletrônica de spin, a informação é codificada na rotação intrínseca do elétron, o giro. A vantagem é que o spin é mantido mesmo ao desligar a alimentação de corrente, o que significa que o componente pode armazenar informações sem qualquer consumo de energia.

A equipe de pesquisa franco-alemã agora combinou esses conceitos. A molécula orgânica H2-ftalocianina que também é usada como corante azul em canetas esferográficas exibe uma forte dependência de sua resistência, se estiver preso entre spin polarizado, isto é, eletrodos magnéticos. Este efeito foi observado pela primeira vez em contatos puramente de metal por Albert Fert e Peter Grünberg. É conhecida como magnetorresistência gigante e foi reconhecida pelo Prêmio Nobel de Física em 2007.

O efeito da magnetorresistência gigante em moléculas individuais foi demonstrado no KIT no âmbito de um projeto experimental e teórico combinado do CFN e uma escola de pós-graduação franco-alemã em cooperação com o IPCMS, Estrasburgo. Os resultados dos cientistas agora são apresentados na renomada revista. Nature Nanotechnology .