Forskere hos IBM's forskningscenter i Californien har udviklet en teknik, der gør dem i stand til at måle de dele af et magnetisk felt, der opretholder og definerer dets magnetiske retning.
Opdagelsen er et vigtigt skridt i retning af at kunne anvende magnetfeltet binært som lagringsmedie til computere.
I en rapport, fra IBM's forskere i Zurich, fremhæves det, at man har været i stand til at bruge et enkelt molekyle på samme måde, som man i dag anvender transistorer i micro-chips. Begge opdagelser blev lanceret i fredags i tidsskriftet "Journal Science".
"Der går mindst ti år før de nye opdagelser kan anvendes til kommercielle produkter, men opdagelsen er et stort skridt på vejen til at kunne afløse silicium", siger IBM's talsmand Matthew McMahon.
Afløseren for silicium
I bestræbelserne på at bygge hurtigere processorer har IBM, Intel, AMD og andre producenter minimeret dimensionerne fra 90 nanometer til 65nm i den nuværende generation af chips.
Planen er at nå ned på 45nm og 32nm i de kommende år. Problemet med den anvendte teknologi er, at siliciumforbindelsernes strømtab forøges, når de gøres mindre - og på et tidspunkt vil tabet være så stort, at de ikke længere er brugbare.
"Vi ser på alle områder af nano-teknologien, når vi skal finde afløseren til silicium.
Det ultimative mål vil være at operere på molekyle-niveau, men indtil da, vil vi nok se hybrider med nuværende teknologi, hvor vi anvender carbon-forbindelser qua nano-teknologi", siger McMahon.
IBM definerer nanoteknologi som arbejde udført i dimensioner på 100nm eller mindre.
I dette størrelsesforhold anvender forskerne et instrument kaldet et 'scanning tunneling'-mikroskop til at fotografere og manipulere de enkelte atomer. "Den næste store opgave bliver, at få disse operationer til at fungere ved almindelig stuetemperatur", påpeger McMahon.
Årtier til kommerciel anvendelse
"Næste skridt efter vores observation af feltet, der definerer atomets magnetiske orientering, bliver at finde atomer, der kan gøre det samme ved normale temperaturer, der er anvendelige til lagring af data.
Hvis de kan finde frem til det, er vi dog stadig årtier fra kommerciel anvendelse", understreger McMahon.
Forskerne hos IBM i Zürich har desuden udviklet en teknik, hvor de anvender et molekyle med to brintatomer som switch. Forskerne arbejder nu på at overføre metoden til andre molekylestrukturer, så de kan fungere som afløsere de konventionelle byggestene i processorerne.
Skulle det lykkes for forskerne at nå så langt, er de stadig nødt til at udvikle en metode, der kan bruges i stor skala.
Teknikken med at flytte et enkelt atom eller molekyle med nano-mikroskoper er for langsom til kommerciel anvendelse.
En mulighed synes at være selv-samlende strukturer, hvor atomerne, under specielle forhold, selv danner de ønskede mønstre.
I maj måned udtalte IBM, at firmaet havde anvendt denne metode til at isolerer forbindelserne på en mikrochip ved at skabe milliarder af små vakum-fyldte huller rundt om hver leder.
Oversat af Bo Madsen
