(по материалам Phys Rev Let Focus от 16.02.2000, http://focus.aps.org/).

Исследователи из Oak Ridge National Laboratory (ORNL) в штате Теннесси не знают, как CD (компьютерный компакт-диск) будет выглядеть в будущем, но они считают, что знают, из чего CD будет сделан: из тонких пленок комплексных органических соединений.

В своей статье в Physical Review Letter они сообщают, что при измерении электрического сопротивления молекулярных органических пленок им впервые удалось заметить эффект обратимости, необходимый для "записи", а затем "стирания" данных на молекулярном уровне. До этого другие исследователи показали, что можно стимулировать изменения в электропроводности в тонкой пленке (эквивалент "записи"). Правда, используя нагрев или лазерные импульсы, они не могли качественно "стирать".

Органические соединения очень перспективны для хранения данных благодаря их невероятной емкости. Типичный CD-ROM имеет плотность упаковки информации около 10⁸ бит на см². Тонкие пленки, использованные группой ORNL и их коллегами в Китайской Академии Наук в Пекине и в Университете в Чикаго, имеют плотность упаковки около 10¹⁴ бит на см² - в миллион раз больше.

Пленка состоит в толщину из двух органических молекул на графитовой подложке. Меняя напряжение на растровом туннельном микроскопе, был обнаружен переход: при напряжении 3,2 В электропроводность изменилась в 10⁴ раз. Переход длился около 80 нс. Для того, чтобы обратить переход, достаточно подать импульс напряжения с обратной полярностью: -4,5 В за 50 мкс.

Авторы работы предполагают, что при "записи" импульс электрического поля вызывает переориентацию исходных электрических диполей молекул, составляющих пленку. Локальная дезориентация диполей переводит пленку в проводящее состояние. Согласно этой теории, обратный электрический импульс вновь создает порядок и возвращает пленку в состояние с высоким сопротивлением. Авторы работы установили, что, как они и ожидали, пленка в непроводящем состоянии была кристаллической, а в проводящем - аморфной.

Подробнее:

Reversible, Nanometer-Scale Conductance Transitions in an Organic Complex H. J. Gao, K. Sohlberg, Z. Q. Xue, H. Y. Chen, S. M. Hou, L. P. Ma, X. W. Fang, S. J. Pang, and S. J. Pennycook Phys. Rev. Lett. 84, 1780 (21 February 2000).