使用单个分子的数据存储

巴塞尔大学的研究人员报告了一种新方法，该方法可以控制网络中几个原子或分子的物理状态。它基于分子自发地自组织成具有大约1纳米的孔的广泛网络。在“ 小 ” 杂志中，物理学家报告了他们的调查，这对于开发新的存储设备尤其重要。

在全球范围内，研究人员正在尝试缩小数据存储设备，以在尽可能小的空间内实现尽可能大的存储容量。在几乎所有形式的介质中，相变都用于存储。例如，对于CD的创建，使用塑料内的非常薄的金属片，其在微秒内熔化然后再次凝固。在原子或分子水平上实现这一目标是巴塞尔大学研究人员领导的一个研究项目的主题。

改变单个原子的相位以进行数据存储

原则上，单个原子或分子水平的相变可用于存储数据; 这种存储设备已经存在于研究中。然而，它们非常劳动密集且制造昂贵。由巴塞尔大学的Thomas Jung教授领导的小组正致力于利用自组织过程生产仅由少数原子组成的微小存储单元，从而极大地简化了生产过程。

为此，该小组首先制作了一个有机金属网络，看起来像一个具有精确定义孔的筛子。当选择正确的连接和条件时，分子自身独立地排列成规则的超分子结构。

氙原子：有时是固体，有时是液体

当前研究的主要作者，物理学家Aisha Ahsan现在已经将单个氙气原子添加到孔中，这些孔的尺寸仅略大于1纳米。通过使用温度变化和局部施加的电脉冲，她成功地有目的地在固体和液体之间切换氙原子的物理状态。她能够通过温度同时在所有孔中引起相变。相变的温度取决于氙簇的稳定性，氙簇的稳定性基于氙原子的数量而变化。使用显微镜传感器，她也可以局部地诱导相变，对于单个含氙孔的孔。

由于这些实验必须在几个开尔文(低于-260°C)的极低温度下进行，因此氙原子本身不能用于创建新的数据存储设备。然而，实验证明，超分子网络原则上适用于微小结构的生产，其中可以仅用少量原子或分子诱导相变。

“我们现在将测试更大的分子以及短链醇。这些在较高温度下会改变状态，这意味着可以利用它们，”监督这项工作的Thomas Jung教授说。

原子尺度上的潜在数据存储设备的图形动画：数据存储元件 - 仅由六个氙原子构成 - 使用电压脉冲液化。