Una singola molecola può comportarsi come il più piccolo componente elettronico di un sistema elettronico. I ricercatori nel campo dell'elettronica molecolare si sono adoperati negli ultimi anni per sviluppare nuovi approcci all'utilizzo delle molecole come componenti logici elettronici.

Un recente passo avanti è stato pubblicato in Progressi scientifici , come risultato di una nuova collaborazione tra i fisici del CIC nanoGUNE, Donostia International Physics Center (DIPC) e collaboratori istituzionali. Lo studio ha portato a una svolta che ha permesso di leggere per la prima volta un dispositivo magnetico a singola molecola.

"L'idea è affascinante:archiviare le informazioni in una singola molecola e leggerle, "dice Nacho Pascual, Ikerbasque Professor e leader del Nanoimaging Group presso nanoGUNE. "Sappiamo da molto tempo come creare le molecole, ma non avremmo mai potuto collegarli in un circuito fino ad ora, " dice. Per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati hanno usato strisce di grafene come cavi elettrici; Inoltre, hanno progettato un metodo per contattare la molecola in luoghi predefiniti.

"Abbiamo scoperto che il contatto con la molecola influenza in modo cruciale il comportamento del dispositivo molecolare, "dice Jingcheng Li, primo autore dell'articolo. "Questa scoperta ci ha fatto dirigere la fase di contatto con le tecnologie di precisione atomica".

Per creare la molecola, i ricercatori hanno utilizzato un metodo chimico basato su reazioni chimiche guidate su una superficie metallica. "La creazione del dispositivo molecolare è semplice, ", afferma il team leader di CiQUS Diego Peña:"abbiamo progettato e sintetizzato i blocchi di costruzione con terminazioni chimiche 'simile a colla' nei punti in cui devono essere creati i contatti; da allora in poi, la natura fa il resto del lavoro per noi."

Per illustrare il processo, il team usa una metafora visiva:"Possiamo vederlo come un LEGO molecolare, " loro hanno detto.

Il dottor Pascual dice, "Stiamo imparando a usare le leggi della natura per assemblare molecole in nanostrutture più complesse".

Gli autori hanno dimostrato la funzione operativa del dispositivo molecolare utilizzando la microscopia a effetto tunnel a scansione (STM), confermando in quali condizioni l'informazione magnetica immagazzinata nella molecola potrebbe sopravvivere al contatto, aprendo un nuovo modo per sviluppare nuovi materiali per un'elettronica efficiente.