Корпорация IBM сообщила о двух важных достижениях в области нанотехнологий, полученных в научно-исследовательской лаборатории IBM Research. Революционные открытия, сделанные учеными IBM, способны привести к созданию принципиально новых типов вычислительных устройств на молекулярном и даже атомарном уровне.
Детали исследований IBM Research изложены в двух отчетах, публикуемых 31 августа известным научным журналом Science. В первом отчете, озаглавленном «Large Magnetic Anisotropy of a Single Atomic Spin Embedded in a Surface Molecular Network», описывается прорыв, совершенный учеными IBM в изучении анизотропии магнитных свойств отдельных атомов. Для этих целей в IBM Research использовали атомы железа, размещенные на специально подготовленной медной поверхности.
Значение этого научного открытия сложно переоценить: ученым удалось найти способ хранения информации в единственном атоме. Наработки в этой области позволят создавать элементы памяти из небольших атомных кластеров. На базе таких элементов можно будет выпускать устройства размером с современные мультимедийные плееры, способные хранить в себе все содержимое сайта YouTube — миллионы видеороликов, суммарный объем которых превышает 1 петабит.
Во втором отчете, названном «Current-Induced Hydrogen Tautomerization and Conductance Switching of Naphthalocyanine Molecules», сообщается о деталях нового молекулярного переключателя, работа которого не сопровождается изменениями во внешнем каркасе молекулы. Интересно, что эти свойства были выявлены учеными IBM случайно: в проводившихся тестах изначально исследовались молекулярные вибрации.
Благодаря данному открытию ученые IBM смогли продемонстрировать структуры, в которых атомы внутри одной молекулы применялись для переключения состояния атомов в соседней молекуле, тем самым представив основу рудиментарного логического элемента. Это — важный шаг к построению вычислительных устройств на молекулярном уровне; такие устройства будут на порядок компактнее, быстрее и энергоэффективнее самых совершенных существующих микросхем.
Новые открытия IBM продолжают серию достижений научно-исследовательского отдела корпорации в сфере нанотехнологий, начавшуюся с изобретения сканирующего туннельного микроскопа в 1981 году. Напомним, что за это изобретение ученые IBM Герд Бинниг (Gerd Binnig) и Генрих Рорер (Heinrich Rohrer) были удостоены Нобелевской премии по физике в 1986 году.