Hukommelse i kunstige atomer

Danske nanofysikere står bag opdagelse, som kan ændre måden, vi gemmer data på vores computere. Det betyder, at vi på længere sigt hurtigere og mere præcist kan lagre data på harddisken. Deres nyeste resultater bliver offentliggjort i det ansete videnskabelige tidsskrift Nature Physics april udgave.

Din computer har to lige vigtige elementer, nemlig regnekraft og hukommelse. Forskere har traditionelt udviklet regnekraft og hukommelse parallelt. Computeres hukommelse består af magnetiske elementer, mens regneelementer er elektriske signaler. Forskerne fra Nano-Science Center og Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet Jonas Hauptmann, Jens Paaske og Poul Erik Lindelofs opdagelse er et skridt på vejen til en ny måde at lagre data på, hvor de kombinerer elektricitet og magnetisme i et nyt transistor koncept.

Jonas Hauptmann, ph.d.-studerende ved Nano-Science Center og Niels Bohr Institutet, har udført eksperimenterne under vejledning af professor Poul Erik Lindelof. Jonas Hauptmann siger:

- Vi har som de første opnået direkte elektrisk kontrol over naturens mindste magneter, ét enkelt elektronspin. Det er der store perspektiver i på lang sigt, fordi vi hurtigere og mere præcist vil kunne kontrollere lagring af data. I vores eksperimenter har vi brugt kulstofnanorør som transistorer. Vi har placeret nanorørene mellem magnetiske elektroder og har vist, at retningen af ét enkelt elektronspin fanget på nanorøret kan styres direkte med en elektrisk spænding. Man kan se dette enkelt elektronspin fanget på nanorøret som et kunstigt atom, siger Jonas Hauptmann.

At opnå elektrisk kontrol over et enkelt elektronspin har været anerkendt som en teoretisk mulighed i flere år. Trods mange ihærdige forsøg verden over, har det dog ikke ladet sig gøre før nu. Derfor har forskernes opdagelse vakt stor opsigt  og bliver offentliggjort i det ansete videnskabelige tidsskrift Nature Physics.

Foto: Måling af den elektriske strøm gennem nanorøret (rød er høj strøm, blå lav strøm). Ved at justere den elektriske spænding til nanorøret kan én enkelt elektronspin vendes rundt. Pilene viser spinnets retning

Skoustipendiat ved Nano-Science Center og Niels Bohr Institutet Jens Paaske har stået for analysen af resultaterne. Jens Paaske siger:

- Transistorer er vigtige komponenter i alle elektroniske apparater. Vi arbejder med et helt nyt transistor koncept, hvor et kulstofnanorør eller et enkelt organisk molekyle erstatter den traditionelle halvledertransistor. Vores opdagelse viser, at den nye transistor kan virke som en magnetisk hukommelse, siger Jens Paaske.

Jonas Hauptmann tilføjer:
- Det giver et sug i maven, at det nu er lykkedes at gøre en så vigtig opdagelse, der giver internationalt genlyd. Det giver en kolossal lyst til at fortsætte og eksperimentere med nogle af de fantastiske anvendelser, der er med mit arbejde, slutter Jonas Hauptmann.

Læs artiklen i Nature Physics. 

Læs artikel i Berlingske den 2. april.

Læs artiklen på Ingeniøren.dk den 2. april.