Povídání výzkumníků z KIT, Štrasburku a Japonska začíná trochu zeširoka. Připomínají nám, že jeden datový bit na plotně pevného disku dnes zabírá přibližně 3 milióny atomů. Jim se však podařilo zmagnetizovat molekulu čítající 51 atomů, mohou měnit její stav a mohou ho i zjišťovat. Tím započali éru molekulární elektroniky, otázkou je, jak bude životaschopná.

Možná vás napadla otázka, jak bude muset asi vypadat hlavička pevného disku, který bude tak mrňavý magnet číst. Samozřejmě, nijak. Magnetizace se zjišťuje a nastavuje v podstatě elektronicky, takže ač máme tu čest s magnůtky typickými pro pevné disky, to, s čím vědci pracují, by našlo uplatnění spíše v SSD.

Fe-phen molekula

Molekula, s níž si vědci hrají, vypadá zhruba nějak tak, jako na obrázku. Jde o Fe-phen (1,10-fenantrolin) a skládají se v poli ligandů na Cu(100) povrchu. K nastavování magnetizace jednotlivých molekul (neřeší se polarita, ale stavy zmagnetováno/nezmagnetováno) se používá STM (scanning tunnelling microscope, kvůli přesnému zaměření na konkrétní molekulu) a mění se spin (jde o spinově založenou elektroniku, pro niž se vžil název „spintronics“). Tak se dá rozlišit high-spin stav, kdy je molekula zmagnetizovaná a vysoce vodivá, a low-spin, kdy je naopak nezmagnetizovaná a nevodí tak dobře.

Přiznáme se bez mučení, že detailní fungování tohoto aparátu je pro nás španělskou vesnicí, takže je-li mezi vámi nějaký chemik/fyzik, který by to pochopil a uměl to lidsky vysvětlit, bránit mu v rozletu rozhodně nebudeme. Detaily najdete v Nature Communications článku doi: 10.1038/ncomms1940. My se omezíme na tvrzení, že jako začátek to vypadá zajímavě, ale v praxi se s tím zřejmě ještě hodně dlouho nesetkáme. Je spousta podobně ambiciózních projektů, které spatřily světlo světa už před lety a které si s praxí zatím ruce nepodaly. Bylo by to ale fajn znásobit hustotu kapacity dnešních úložišť v řádech desetitisíců, jak to naznačuje poměr mezi množstvím atomů na jednotku informace (bit) v dnešních pevných discích a zmíněném výzkumu :).