תרכובות אורגניות כרכיבים חשמליים

התפתחות נוספת בטכנולוגית מידע עכשווית מחייבת יכולת מחשוב בעלת יעילות מוגברת בעלויות סבירות. בעבר, מזעור הרכיבים האלקטרוניים המתאימים והגדלת צפיפותם בהתקן גדלו בקביעות. אם מגמה זו תימשך, הרי שהרכיבים העתידיים יהיו חייבים להגיע לגודל של מולקולות פרטניות. חוקרים מאוניברסיטתKIT בגרמניה התקדמו צעד נוסף להשגת יעד זה.

תמונת מקרוסקופ מינהור סורק של פרודות אורגניות. הצבעים השונים מייצגים כיוונים שונים של הספין. מקור: CFN
תמונת מקרוסקופ מינהור סורק של פרודות אורגניות. הצבעים השונים מייצגים כיוונים שונים של הספין. מקור: CFN

לראשונה אי-פעם, צוות חוקרים מאוניברסיטת KIT בגרמניה הצליח לשלב את הרעיונות של רכיבי אלקטרוניקה מבוססי ספין ורכיבי אלקטרוניקה מולקולאריים ברכיב יחיד המורכב ממולקולה אחת. לרכיבים המבוססים על רעיון זה יש פוטנציאל מיוחד, מאחר והם מאפשרים ייצור של חיישני שדה מגנטי יעילים וזעירים במיוחד המשמשים לקריאת מידע בכוננים קשיחים או עבור זיכרונות קבועים על-מנת להגביר את מהירות הקריאה ואת צפיפות קיבולת הנתונים.

השימוש במולקולות אורגניות כרכיבים אלקטרוניים נבדק באופן קדחתני בתקופתנו זו. שיטת המזעור מולידה את הבעיה שבה המידע מקודד בעזרת המטען החשמלי של האלקטרונים (יש/אין זרם חשמלי). אולם, שיטה זו מחייבת אספקת כמות אנרגיה גדולה יחסית. ברכיבי אלקטרוניקה מבוססי ספין, המידע מקודד בעזרת ההסתובבות העצמית של האלקטרון – מאפיין המוכר כספין. היתרון בשיטה זו טמון בכך שהספין נותר כמות שהוא גם כאשר אספקת הזרם החשמלי מנותקת, כלומר – הרכיב מסוגל לאחסן מידע ללא כל צריכת אנרגיה נוספת.

צוות המחקר הצליח לשלב עכשיו בין שני רעיונות מדעיים אלו. התרכובת האורגנית (H2-phthalocyanin), המשמשת גם כחומר צבע כחול המצוי בעטים כדוריים, מפגינה תלות גבוהה בהתנגדות שלה אם היא לכודה בין אלקטרודות מגנטיות, כלומר חומרים מקוטבי-ספין. התופעה הזו נצפתה לראשונה בחיבורי מתכת טהורה ע"י החוקרים Albert Fert ו- Peter Grünberg ומתייחסים אליה כהתנגדות מגנטית גדולה (giant magnetoresistance, שינוי בהתנגדות החשמלית של חומר הנתון להשפעת שדה מגנטי, וויקיפדיה) שזכתה לפרס הנובל בפיסיקה לשנת 2007. ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nature Nanotechnology.

הידיעה על המחקר

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן