Швейцарські вчені запропонували і експериментально перевірили метод контрольованого фазового переходу атомів ксенону з твердого стану в рідкий в порах металорганічної супрамолекулярної структури. Технологія може бути використана в області розробки запам'ятовуючих пристроїв на молекулярному рівні.
Кількість цифрової інформації у світі зростає дуже швидко, тому вчені та інженери всього світу працюють над створенням речовин і методів, що дозволяють збільшити ємність запам'ятовуючих пристроїв і зменшити фізичний розмір. Способів кодування і зберігання інформації на твердотільних накопичувачах багато. Один з них заснований на різних фазових переходах речовини. Зазвичай для цих цілей використовують аморфний і кристалічний стан кристалів халькогенідів у поєднанні з германієм, сурмою і телуром, інформує UkrMedia.
Група дослідників під керівництвом Томаса Юнга (Thomas Jung) з Базельського університету запропонували систему, що дозволяє записувати інформацію на атомарному рівні. Раніше вони зуміли створити мережу органометалічних комплексів, яка самоорганізується в супрамолекулярну структуру. Подібні структури дозволяють спростити створення квантових загонів і, відповідно, процес виробництва високотехнологічних пристроїв, в яких вони використовуються.
У новому дослідженні фізики експериментально перевірили, чи можливо здійснити контрольований «фазовий перехід» ксенону в комірках супрамолекулярних ансамблів (під «фазовим переходом» автори мають на увазі рух атомів, який виникає у структурі металорганічної сітки). Для цього вони помістили атоми ксенону в пори сітки і стежили за їх поведінкою при нагріванні і при дії електричних імпульсів на одиничний загін. Підвищення температури проводили повільно (дві десяті кельвіна в хвилину) до 16 кельвінів - при більшому нагріванні атоми ксенону починають перестрибувати в сусідні клітинки. Щоб простежити за процесами, які відбувалися в системі, і створити електричні імпульси, вчені використовували скануючий тунельний мікроскоп (ВТМ).
У твердому стані, при низьких температурах, атоми ксенону залишалися статичними, і займали певне положення в порах. При 16 кельвінах вони стали переміщатися по метастабільним сорбційним положенням у добі, і на знімках ВТМ вчені побачили кільця всередині тих осередків сітки, які були заповнені декількома атомами. Залежно від заповнення комірки, тобто стабільності ксенонових кластерів, температури «фазового переходу» виявилися різними.
Коли експериментатори впливали точковими електричними імпульсами негативної полярності, навіть при чотирьох кельвінах, вони досягли такого ж ефекту, як при нагріванні. А дією імпульсів позитивної полярності, автори викликали зворотний процес - «конденсацію» Xe в статичне положення в порах на певних активних центрах.
На прикладі цієї системи автори показали можливість використання супрамолекулярних структур в технології зберігання інформації, заснованих на фазових переходах. Одночасно з цим тривають спроби поліпшити запам'ятовуючі пристрої такого виду на надмолекулярному рівні. В одній з таких робіт, вченим вдалося створити і дослідити матеріал, що прискорює процес запису інформації.
