在世界各地，研究人員正在嘗試縮小數據存儲設備，以在盡可能小的空間內實現盡可能大的存儲容量。在幾乎所有形式的介質中，相變都用于存儲。例如，對于CD的制作，使用塑料內的非常薄的金屬片，其在微秒內熔化然后再次固化。在原子或分子水平上實現這一目標是巴塞爾大學研究人員領導的研究項目的主題。
改變單個原子的相位以進行數據存儲
原則上，單個原子或分子水平的相變可用于存儲數據;這種存儲設備已經存在于研究中。然而，它們非常勞動密集且制造昂貴。由巴塞爾大學Thomas Jung教授領導的小組正致力于利用自組織過程生產僅由少數原子組成的微小存儲單元，從而極大地簡化了生產過程。
為此，該小組首先制作了一個有機金屬網絡，看起來像一個具有精確定義孔的篩子。當選擇正確的連接和條件時，分子獨立地排列成規則的超分子結構。
氙原子：有時是固體，有時是液體
當前研究的主要作者，物理學家Aisha Ahsan現在已將單個氙氣原子添加到孔中，這些孔的尺寸僅略大于1納米。通過使用溫度變化和局部施加的電脈沖，她成功地有目的地在固體和液體之間切換氙原子的物理狀態。她能夠通過溫度同時在所有孔中引起這種相變。相變的溫度取決于氙簇的穩定性，氙簇的穩定性基于氙原子的數量而變化。使用顯微鏡傳感器，她也可以局部地誘導相變，對于單個含氙孔的孔。
由于這些實驗必須在幾個開爾文(低于-260°C)的極低溫度下進行，因此氙原子本身不能用于創建新的數據存儲設備。然而，實驗證明，超分子網絡原則上適用于微小結構的生產，其中可以僅用少量原子或分子誘導相變。
“我們現在將測試更大的分子以及短鏈醇。這些更高的溫度會改變狀態，這意味著可以利用它們，”監督這項工作的Thomas Jung教授說。
原子級潛在數據存儲設備的圖形動畫：數據存儲元件 - 僅由六個氙原子構成 - 使用電壓脈沖液化。
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