Нанокомпоненты для электроники будущего соберут себя сами

Магнитные накопители информации в свое время стали значительным технологическим прорывом, и до сих пор используются для хранения огромного количества информации. Но потоки и объемы информации растут гигантскими темпами, и потребность во все больших объемах хранилищ в будущем планируется удовлетворять, создавая запоминающие устройства на основе все более мелких компонентов. И в этом плане создание нанокомпонентов для запоминающих устройств может оказаться именно тем, что нужно.

Но работа на наноуровне ставит перед инженерами множество сложных задач. Например, как собрать наноустройство, если размеры его составляющих не позволяют создать необходимые для сборки инструменты? Одно из возможных решений – «обучение» составляющих самостоятельной сборке. Именно к этому способу и прибегли исследователи в процессе разработки новых устройств.

Позаимствовав идею у природы (подобный подход можно наблюдать в росте листьев растений), ученые создали технологию, при использовании которой им удалось нанести магнитные молекулы на нанотрубку именно в тех местах, где это было необходимо.

Одной из особенностей изобретения является то, что в нем не используются твердые материалы, сплавы и т.п. – только углеродные нанотрубки и молекулы с включением тербия (магнитный металл, редкоземельный элемент). Тербий очень чувствителен к внешним магнитным полям, и информация об ориентации его атомов относительно этих полей эффективно передается по нанотрубке. Продемонстрированная исследователями возможность обращаться при помощи электрических сигналов с отдельными магнитными молекулами открывает новые горизонты в спинтронике.

К сожалению, есть у новинки и свои ограничения – сейчас это все работает лишь при крайне низких температурах (всего 1 по Кельвину или -272 по Цельсию). В планах ученых – найти способ поднять рабочую температуру компонента.

Подробное описание наноустройства приведено в июльском номере «Nature Materials».