Investigadores de la Universidad de Liverpool y el University College London (UCL) han mostrado una nueva forma de utilizar una sola molécula como sensor de campo magnético.

En un estudio, publicado en Nanotecnología de la naturaleza , el equipo muestra cómo el magnetismo puede manipular la forma en que la electricidad fluye a través de una sola molécula, un paso clave que podría permitir el desarrollo de sensores de campo magnético para discos duros que son una pequeña fracción de su tamaño actual.

En discos duros Las áreas magnetizadas de los discos giratorios se utilizan para almacenar información. A medida que las áreas magnetizadas pasan por un sensor magnético, desencadenan fluctuaciones en la corriente eléctrica que fluye a través del sensor, permitiendo la lectura de los datos. Reducir el tamaño de estas áreas aumenta la capacidad de almacenamiento de un disco duro sin hacerlo más grande, pero también requiere un sensor más pequeño.

Fadi El Hallak, un investigador de UCL que concibió el estudio y ahora trabaja para Seagate Technology, dijo:"Hacer sensores más pequeños no es trivial. Es difícil usar el magnetismo para controlar la corriente que fluye a través de objetos del tamaño de moléculas individuales porque la respuesta a los cambios en el campo magnético es a menudo muy débil".

Para solucionar este problema, los investigadores desarrollaron un método para magnificar el efecto del magnetismo en el flujo de corriente en el detector.

Túneles mecánicos

Primero, crearon una unión en la que una sola molécula magnética estaba débilmente acoplada a dos cables metálicos. Las barreras entre la molécula y los metales cercanos eran lo suficientemente altas como para que la carga eléctrica de los metales no pudiera fluir a través de las barreras.

Sin embargo, una pequeña fracción de los electrones puede atravesar efectivamente las barreras al someterse a un túnel mecánico cuántico, que permite que una pequeña corriente fluya a través de la molécula cuando se aplica un voltaje a través de ella.

Los científicos configuraron la unión para que la molécula estuviera mucho más conectada a un cable metálico que al otro. El efecto del campo magnético sobre la corriente de efecto túnel se aprovecha y mejora enormemente.

Dr. Mats Persson, del Departamento de Química de la Universidad de Liverpool, dijo:"Esta investigación demuestra un nuevo tipo de sensor de molécula única para campos magnéticos, lo que es prometedor para la creación de nuevas tecnologías informáticas ".