Futuros dispositivos de almacenamiento de memoria podrían usar xenón gracias a este experimento

University of Basel, Department of Physics

Científicos suizos han propuesto y verificado experimentalmente el método de "transición de fase" controlada de átomos de xenón de sólido a líquido en los poros de una estructura supramolecular organometálica. La tecnología se puede utilizar en el desarrollo de dispositivos de almacenamiento a nivel molecular. El estudio fue publicado en Small.

La cantidad de información digital está creciendo muy rápidamente en el mundo, por lo que los científicos e ingenieros están trabajando en la creación de sustancias y métodos para aumentar la capacidad de las memorias y reducir su tamaño físico. Hay muchas formas de codificar y almacenar información en unidades de estado sólido, una de ellas se basa en diferentes transiciones de fase de una sustancia. Normalmente, para estos fines, se utilizan el estado amorfo y cristalino de los cristales de calcogenuro en combinación con germanio, antimonio y teluro.

Una nueva propuesta 

Un grupo de investigadores dirigido por Thomas Jung de la Universidad de Basilea propuso un sistema para grabar información a nivel atómico. En este nuevo estudio, los físicos verificaron experimentalmente si es posible llevar a cabo una "transición de fase" controlada de xenón en celdas de los ensamblajes supramoleculares (por "transición de fase" los autores entienden el movimiento de átomos que ocurre en la estructura de la red metalorgánica).

Para ello, colocaron átomos de xenón en los poros de la red y observaron su comportamiento cuando se calentaban y bajo la acción de impulsos eléctricos en una sola rejilla. El aumento de la temperatura se llevó a cabo lentamente (dos décimas de Kelvin por minuto) a 16 Kelvin. Ante una mayor temperatura, los átomos de xenón comienzan a saltar a las celdas vecinas. Para rastrear los procesos que tuvieron lugar en el sistema y crear impulsos eléctricos, los científicos utilizaron un microscopio de efecto túnel (STM).

"Transición de fase" del estado estático (izquierda) al móvil (derecha) bajo la acción de la temperatura en tres celdas adyacentes, que contienen siete, cero y un átomo de xenón, respectivamente. Abajo - microfotografía de STM, arriba - modelo estructural.
Aisha Ahsan et al., / Small, 2018

En estado sólido, a bajas temperaturas, los átomos de xenón permanecieron estáticos y ocuparon una determinada posición en los poros. A los 16 Kelvin, comenzaron a moverse y en las imágenes de STM, los científicos vieron anillos dentro de esas celdas de la rejilla que estaban llenas de varios átomos. Dependiendo de la estabilidad de los grupos de xenón, la temperatura de la "transición de fase" resultó ser diferente.

Condensación de los átomos de xenón bajo la acción de un pulso de polaridad positiva
Aisha Ahsan et al., / Small, 2018

Utilizando este sistema como ejemplo, los autores mostraron la posibilidad de utilizar estructuras supramoleculares en tecnologías de almacenamiento de información basadas en "transiciones de fase". 

 

María Cervantes
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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