La spintronica o l'elettronica di spin in contrasto con l'elettronica convenzionale utilizza lo spin degli elettroni per il rilevamento, archiviazione delle informazioni, trasporto, ed elaborazione. I potenziali vantaggi sono la non volatilità, maggiore velocità di elaborazione dei dati, riduzione del consumo di energia elettrica, e densità di integrazione più elevate rispetto ai dispositivi a semiconduttore convenzionali. La spintronica molecolare mira al passo finale verso la miniaturizzazione della spintronica, sforzandosi di controllare attivamente gli stati di spin delle singole molecole. Chimici e fisici dell'Università di Kiel hanno unito le forze con colleghi francesi e svizzeri per progettare, depositano e azionano interruttori di spin molecolari singoli sulle superfici. Le molecole di nuova concezione presentano stati di spin stabili e non perdono la loro funzionalità all'adsorbimento sulle superfici. Presentano i loro risultati nell'attuale numero di Nanotecnologia della natura .

Gli stati di spin dei nuovi composti sono stabili per almeno diversi giorni. "Ciò si ottiene con un trucco progettuale che ricorda i circuiti elettronici fondamentali nei computer, i cosiddetti flip-flop. La bistabilità o la commutazione tra 0 e 1 si realizza ricollegando il segnale di uscita all'ingresso, " afferma il fisico sperimentale Dr. Manuel Gruber dell'Università di Kiel. Le nuove molecole hanno tre proprietà che sono accoppiate tra loro in un tale ciclo di feedback:la loro forma (planare o piatta), la vicinanza di due subunità, chiamato coordinamento (sì o no), e lo stato di spin (high spin o low spin). Così, le molecole sono bloccate in uno o nell'altro stato. Dopo sublimazione e deposizione su una superficie d'argento, gli switch si autoassemblano in array altamente ordinati. Ogni molecola in un tale array può essere indirizzata separatamente con un microscopio a effetto tunnel e commutata tra gli stati applicando una tensione positiva o negativa.

"Il nostro nuovo spin switch realizza in una sola molecola ciò che richiede diversi componenti come transistor e resistori nell'elettronica convenzionale. Questo è un grande passo avanti verso un'ulteriore miniaturizzazione, Spiegano il Dr. Manuel Gruber e il Prof. Dr. Rainer Herges, chimico organico. Il prossimo passo sarà aumentare la complessità dei composti per implementare operazioni più sofisticate.

Le molecole sono le costruzioni più piccole che possono essere progettate e costruite con precisione atomica e proprietà prevedibili. La loro risposta a stimoli elettrici o ottici e la loro funzionalità chimica e fisica progettata su misura li rendono candidati unici per sviluppare nuove classi di dispositivi come catalizzatori di superficie controllabili o dispositivi ottici.