Verdere ontwikkeling van moderne informatietechnologie vereist computercapaciteiten met een grotere efficiëntie tegen redelijke kosten. Vroeger, integratiedichtheid van de relevante elektronische componenten werd constant verhoogd. In het verlengde van deze strategie, toekomstige componenten zullen de grootte van individuele moleculen moeten bereiken. Onderzoekers van het KIT Center for Functional Nanostructures (CFN) en IPCMS zijn nu dichter bij het bereiken van dit doel gekomen.

Voor de eerste keer, een team van wetenschappers van het KIT en het Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS) is er nu in geslaagd om de concepten van spin-elektronica en moleculaire elektronica te combineren in een enkel onderdeel bestaande uit een enkel molecuul. Op dit principe gebaseerde componenten hebben een bijzonder potentieel, omdat ze de productie mogelijk maken van zeer kleine en zeer efficiënte magnetische veldsensoren voor leeskoppen in harde schijven of voor niet-vluchtige geheugens om de leessnelheid en gegevensdichtheid verder te verhogen.

Het gebruik van organische moleculen als elektronische componenten wordt momenteel uitgebreid onderzocht. Miniaturisatie hangt samen met het probleem dat de informatie wordt gecodeerd met behulp van de lading van het elektron (stroom aan of uit). Echter, hiervoor is relatief veel energie nodig. In spin-elektronica, de informatie is gecodeerd in de intrinsieke rotatie van het elektron, de spin. Het voordeel is dat de spin behouden blijft, zelfs bij het uitschakelen van de stroomtoevoer, wat betekent dat het onderdeel informatie kan opslaan zonder enig energieverbruik.

Het Duits-Franse onderzoeksteam heeft deze concepten nu gecombineerd. Het organische molecuul H2-ftalocyanine dat ook als blauwe kleurstof in balpennen wordt gebruikt, vertoont een sterke afhankelijkheid van zijn weerstand, als het gevangen zit tussen spin-gepolariseerde, d.w.z. magnetische elektroden. Dit effect werd voor het eerst waargenomen in puur metalen contacten door Albert Fert en Peter Grünberg. Het wordt gigantische magnetoweerstand genoemd en werd in 2007 erkend door de Nobelprijs voor de natuurkunde.

Het gigantische magnetoweerstandseffect op afzonderlijke moleculen werd aangetoond bij het KIT in het kader van een gecombineerd experimenteel en theoretisch project van CFN en een Duits-Franse graduate school in samenwerking met het IPCMS, Straatsburg. De resultaten van de wetenschappers worden nu gepresenteerd in het gerenommeerde tijdschrift Natuur Nanotechnologie .