Elektronische Bauteile aus Einzelmolekülen. Issue 6 (2nd November 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Wulfhekel, Wulf; Evers, Ferdinand
• Is Part Of: Physik in unserer Zeit. Volume 51:Issue 6(2020:Nov.)
• Page Start: 283
• Page End: 289
• Publication Date: 2020-11-02
• Subjects: Molekulare Elektronik -- molekulare Spintronik -- spinselektiver Transport -- Riesen‐Magnetowiderstandseffekt -- GMR‐Effekt -- Tunnel‐Magnetowiderstandseffekt -- TMR‐Effekt -- molekularer Magnetfeldsensor -- molekularer Datenspeicher -- Kondo‐Effekt -- Spin‐Übergangskomplex -- Memristor; Physics -- Periodicals; Science -- Periodicals; 530
• DOI: 10.1002/piuz.202001586
• Languages: English
• ISSNs: 0031-9252

Abstract

Zusammenfassung: Ein Anwendungsziel der molekularen Elektronik ist eine auf Molekülen basierende Informationsverarbeitung. Mittlerweile sind viele hierfür geeignete molekulare Mechanismen identifiziert und experimentell erfolgreich getestet worden. Dabei handelt es sich bislang um molekularelektronische Bauteile, in denen ein Molekül zwischen zwei Kontakten sitzt. Drei Kontakte, wie sie für Transistoren nötig sind, wurden bisher nur selten realisiert. Besonders interessante Perspektiven bietet die molekulare Spintronik, weil sie den Elektronenspin als Informationsträger einsetzt. Der Artikel stellt einen molekularen Magnetfeldsensor und einen molekularen Datenspeicher vor, die beide den Spin nutzen. Der Datenspeicher basiert auf Spin‐Übergangskomplex‐Molekülen, in denen der kollektive Spin die Information trägt. Sie stellen einen programmierbaren Widerstand, einen Memristor, in Molekülgröße dar. Ein Milligramm solcher Moleküle würde im Prinzip eine Speicherkapazität bieten, in der das heutige Internet zehnmal Platz fände. Noch ist das Gebiet reine Grundlagenforschung. Für eine industrielle Produktion muss vor allem die schnelle und zuverlässige Kontaktierung von sehr vielen Molekülen zugleich gelingen. Abstract : Biologische Systeme speichern und prozessieren Informationen mit Molekülen, das bekannteste Beispiel ist die DNS. Auf diese Weise erreicht die Natur eine extrem hohe Informationsdichte. Können wir daraus etwas für die Informationstechnologien des 21. Jahrhunderts lernen?