Einzelmoleküle als Datenspeicher: Ende der Silizium-Ära?


Erschienen: 04.08.2006, 16:00 Uhr, Quelle: Pressetext, Autor: Patrick von Brunn

Forscher des IBM Rüschlikon Labors haben aufgezeigt, dass sich auch mit einzelnen Molekülen Daten speichern lassen. Mithilfe einer speziell entwickelten Mechanik konnte das Schweizer Forschungslabor einen elektronischen Kontakt zu einem einzelnen Molekül aufbauen, um bei diesem zwischen den zwei notwendigen Ladungszuständen hin- und herschalten zu können. Die Technologie gilt als eine der vielversprechendsten Ansätze auf dem Weg zur Post-Silizium-Ära, die mit ihren Skalierungsmöglichkeiten langsam ans Ende gelangt.

"Der Hauptvorteil der Ausnutzung von Transporteigenschaften auf molekularem Maßstab ist, dass diese fundamentalen Bausteine wesentlich kleiner als heutige Halbleiter-Bauelemente sind", erläutert die leitende Forscherin Heike Riel vom IBM Rüschlikon-Labor im pressetext-Gespräch. Bei der derzeitigen Silizium-basierten Technologie bewege man sich mittlerweile im Bereich von 50 bis 60 nm, was ungefähr einem Tausendstel eines menschlichen Haars entspräche. Durch den Einsatz von Molekularelektronik könne man den Miniaturisierungsprozess noch einmal um das Fünfzigfache auf einen Nanometer pro Molekül verbessern, so Riel.

Den Forschern zufolge würden die für die Versuche verwendeten organischen Moleküle dieselben Eigenschaften aufweisen, die für die Abwicklung der logischen Operationen in der heutigen Informationstechnologie vonnöten sind. Durch die Anwendung von Spannungspulsen bei einem Molekül kann steuerbar zwischen den Zuständen "an" und "aus" hin- und hergeschaltet werden. Darüber hinaus sind beide Ladungszustände stabil und ermöglichen ein zerstörungsfreies Auslesen des Bit-Status - eine Voraussetzung für nicht-flüchtige Speicheroperationen. Laut IBM konnte dies durch wiederholte Schreib-Lese-Lösch-Lese-Zyklen nachgewiesen werden. Mit dem aus einem Schalter und einem Speicherelement bestehenden Einzelmolekül konnten so mehr als 500 Schaltzyklen und Schaltzeiten im Mikrosekundenbereich durchgeführt werden.

Eine Ablöse der Silizium-basierten Fertigungstechnologie von Schalter- und Speicherbausteinen ist voraussichtlich erst in zehn bis fünfzehn Jahren zu erwarten. "Organische Moleküle sind allerdings nur ein möglicher Weg, um die Verbesserung von Schaltkreisen voranzutreiben", schränkt Riel ein. Als weitere vielversprechende Entwicklungspfade nannte sie die Forschung mit Carbon Nanotubes (Kohlenstoff-Nanoröhren), Silizium-Nanodrähten sowie der Spintronics-Technologie.

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Kommentare (8)Zum Thread »

1) patjaselm (04.08.2006, 17:22 Uhr)
manchmal kriege ich angst ...

jetzt mal im ernst: schon spannend, was die forscher da alles zu bewerkstelligen vermögen
hut ab!
2) DerMarx (04.08.2006, 18:04 Uhr)
Tja Evolution würd ich mal sagen^^ in 20 Jahren lachen wir über den heutigen stand der Technik. Hab gestern mal wieder ein paar alte PCGames und Gamnestars von 97-98 rausgekramt, hehe wie geil was die damals als high-end sahen und wie die bei der Grafik von DiabloI ausgerastet sind...

Gehört zwar nicht unbedingt hier rein aber ich finde vor allem die jüngeren sollten sich das mal anschauen^^

Eingescannt von der Gamestar 1.1998

2GB Festplatte für 350Mark grinsen
3) Gast (04.08.2006, 19:39 Uhr)
Interessant wäre jetzt welche Mengen man damit Speichern kann. Ich gehe mal im Anfangsstadium von einem guten 2stelligen Terrabyte Bereich aus? Also etwa 50?
4) Homer (05.08.2006, 03:20 Uhr)
soweit ich das Verstanden hab kannste mit dem Molekül " an " und " aus " also 1 und 0 machen.. alles in deinem PC basiert auf Einsen und Nullen..
wieviel Speicher ist aus dem Artikel nicht zu erkennen wenn du mich fragst

wenn ichs mir nochma überlg.. vll 1byte pro Molekül ^^
5) Moikus (05.08.2006, 21:21 Uhr)
1 bit pro molekühl mein guter freund >> 8bit= erst 1byte
6) Homer (05.08.2006, 21:47 Uhr)
mein ich doch Stinkefinger
7) Gast (06.08.2006, 19:17 Uhr)
problematisch wirds nur wenn die moleküle in großen mengen auftreten und schlau werden . dann könnten die die weltherrschaft an sich reißen.

aber mal im ernst hört sich vielversprechender an als das mit den nanotubes und co.

und noch was am rande ich hab für meinen ersten 286 PC mit 12 Mhz und 1MB Arbeitsspeicher 2600 DM gelöhnt ^^ .darum und weil ich leidenschaftlicher grafikfetischist bin bin ich über jeden fortschritt dankbar.
8) Moikus (08.08.2006, 09:00 Uhr)
muss ich wegen den organischen Molekühlen eigentlich auch noch aufpassen, dass meine Festplatte kein Schnupfen von realen Viren bekommt? ^^
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