Nova tehnologija temelji se na inovativnom načinu slaganja i uporabi molekularnih magneta - tanki slojevi kobalta i organskih molekula mogli bi otvoriti put prema realizaciji medija za pohranu podataka velikih kapaciteta te brzih i energijski efikasnijih računalnih procesora.

'Već sada eksperiment je na nivou uređaja koji ima 64 takva spoja', kaže naš fizičar. 'No obično od početka rada na nekom materijalu do njegove komercijalne primjene prođe oko 18 godina. Otkriće je patentirao MIT.'

Povećanje računalne snage i smanjenje potrošnje energije do sada se baziralo na smanjenju dimenzija procesora i memorije. No ovakva strategija približava se svome prirodnom kraju koji je određen fizikalnim zakonima. Naime, dijelovi od kojih se sastoje procesor i memorija smanjivanjem postaju premali i nestabilni te se podaci više ne mogu pouzdano ni spremati niti obrađivati. Jedan od razloga tome je da već jedan atom viška ili manjka u elektroničkim elementima procesora, koji bi bili veličine nekoliko atoma, može stvoriti potpuno drugačija fizikalna svojstava elementa.

Točan broj i položaj atoma u metalima i poluvodičima od kojih se uglavnom sastoje današnji elektronički elementi procesora i memorija se praktički ne može kontrolirati. Mogući izlaz nudi se u tzv. 'molekularnoj' elektronici s nanometarskim dijelovima - molekulama. Molekule se sastoje od točno određenog broja atoma, a mogu se prilično jeftino proizvesti uvijek u točno jednakom obliku. Ukoliko se pri tome osim elektronskog naboja iskoristi i svojstvo elektronskog magnetskog momenta (spina) otvaraju se mogućnosti realizacije potpuno novih funkcionalnosti - poput nevolatilnih memorija ili kvantnih računala.

Molekule za takvu 'molekularnu spinsku elektroniku' moraju posjedovati posebna magnetska svojstva. Ona su tipično vrlo osjetljiva i do sada su se često gubila pri kontaktu molekule s anorganskim materijalima na koje se molekule moraju pričvrstiti radi provođenja struje.

U novoj studiji istrazivači iz (Njemačke) Forschungszentrum Jülicha, Univerziteta u Göttingenu, (SAD-a) MIT-a, (Hrvatske) Ruđer Boškovića i (Indije) IISER-Kalkuta pronašli su nov način kojim se neizostavno međudjelovanje između molekule i podloge ciljano iskorištava za stvaranje hibridnog sustava magnetske molekule i podloge sa željenim svojstvima.

Na magnetski sloj kobalta stavljen je nemagnetski Zinkmethylphenylalenyl (ZMP), mala metalno-organska molekula. Testovi su pokazali da ZMP zajedno s površinom kobalta čini svojevrstan magnetski 'sendvič' čije se magnetsko stanje može prebacivati pomoću magnetskog polja. Dva moguća stanja takvog sustava imaju različita svojstva i mogu se koristiti kao stanja uključeno-isključeno. Glavna razlika između stanja je u vrijednosti električnog otpora koja se mijenja za više od 20 posto. Do sada su za takve efekte, koji se koriste za pohranu, obradu i čitanje podataka, u molekularnim sustavima bile potrebne temperature ispod minus 200 stupnjeva Celzijevih. Novi sustav pokazuje jako svojstvo magnetootpora već pri minus 20 stupnjeva celzijusa i stoga predstavlja značajan korak na putu razvoja molekularnih medija za pohranu podataka i računalnih komponenti koji bi funkcionirali na sobnoj temperaturi.

Pri razvoju fizikalnog modela koji objašnjava svojstva materijala vrlo su važni bili računi na superračunalu u Jülichu.

U ovom sustavu presudno je to što je molekula praktički ravna pa se dvije slažu jedna na drugu vrlo gusto i vežu na površinu kobalta.

Kobalt i donja molekula tvore magnetski sendvič dok gornja molekula djeluje kao spinski filtar koji propušta samo elektrone određenog usmjerenja spina. Koje usmjerenje će prolaziti kroz filtar može se odrediti pomoću npr. magentskog polja. Slijedeći spoznaje iz ovog rada želja je istraživača dalje optimizirati ovakav sustav i omogućiti promjenu svojstva filtriranja pomoću električnog polja ili svjetlosnog pulsa.

SAD ima vrhunske uvjete za znanstveni rad

Lazić je u razgovoru za tportal priznao da se ovakve nove tehnologije uglavnom mogu istraživati samo u bogatim zemljama, odnosno na vrhunskim sveučilištima.

'Infrastruktura, što eksperimentalna, što računalna, vrlo je skupa i zahtijeva velika ulaganja. Primjerice Blue Gene računalo u Jülichu koje smo koristili je samo po sebi užasno skupo. No također morate računati da je godišnji izdatak za struju za njega oko 5 milijuna eura. Blue Gene se hladi vodom koja se potom koristi za grijanje cijelog instituta u zimskim mjesecima. Smješteno je u posebnoj zgradi u kojoj se u slučaju požara vatra gasi ksenonom i slično', objasnio je i dodao: 'Poanta ovog istraživanja je da objedinjuje fundamentalnu znanost i tehnologiju. Teorijska znanost možda se i može raditi bilo gdje - stručnjak se može spojiti na superračunalo preko interneta, ali za eksperiment, a osobito za tehnologiju, potrebna je velika i razvijena infrastruktura, a tu je MIT bez premca u svijetu. Osim toga bitno je imati puno dobrih ljudi iz raznih područja i u tom smislu je ova suradnja rezultat i vrlo sretnih okolnosti.'

U Hrvatsku se Lazić vratio 1. lipnja 2012. godine iz privatnih razloga, no neprestano razmišlja o trajnom napuštanju ne samo Hrvatske već i Europe.

'Prvo iskustvo postdoka vani, u Jülichu u Njemačkoj, bilo je vrlo dobro no sam dojam nije bio bitno drukčiji od rada na Ruđeru. Osim što su stvari malo bolje organizirane i što ima daleko više novaca, način rada je bio prilično sličan; rekao bih tipičan europski. Par mjeseci nakon što sam došao, dr. Peter Gruenberg iz Jülicha dobio je Nobelovu nagradu za otkriče magnetootpora (2007.) zajedno s dr. Albertom Fertom. Tada sam prvi put uživo vidio nekog Nobelovca, štoviše novopečenog. Upravo taj efekt magnetootpora je ključan i u ovom radu. FZ Jülich je to otkriče patentirao još 80-ih godina i prodao ga IBM-u. Od početka 90-ih praktički svi hard diskovi bazirani su na njemu.

To je bio i prvi susret s pravim super-računalom koje je bilo smješteno doslovno 100-tinjak metara od mog ureda. U trenutku puštanja u pogon to je bilo drugo najsnažnije računalo u svijetu, a i danas je medju prvih 5. Sama mogućnost rada na takvom računalu daje vam prednost pred ostalim istrazivačima koji nemaju prilike pustiti svoj kod na 400.000 procesora. Nakon Jülicha i Njemačke uslijedilo je iskustvo na MIT-ju i u Americi općenito. MIT je daleko poznatiji. Sam izgled i oprema MIT-a nije tako reprezentativna i skupa kao možda u Njemačkoj, ali način rada i pristup problemima je potpuno drugačiji nego igdje u svijetu. Na MIT-ju radi priličan broj aktivnih Nobelovaca i neke od njih često možete sresti prilikom odlaska na ručak. Ljudi puno manje robuju titulama i formalnostima. Primjerice, profesora kod kojeg sam došao u grupu odmah sam oslovljavao po nadimku. Dakle, čak ne ni po imenu kako je inače uobičajeno.

Grupa u koju sam došao bavila se materijalima s posebnim naglaskom na punjive litij ionske baterije. Zbog toga je velik dio financiranja dolazio od Samsunga. Na naš seminar znao je navratiti CEO Samsunga iz Koreje da nas pita što bi im mi predložili da rade. Iskustvo je bilo nevjerojatno i s investicijske strane. Jednom prilikom posjetio nas je Vinod Khosla s ponudom od 7 M $ za osnivanje tvrtke koja bi tražila nove termoelektrične materijale. Vinod Khosla je inače osnovao SUN microsistems davnih 1980-ih i na tome stekao značajan imetak, veći od 1.4 milijardi dolara.

Takve stvari su više manje uobičajene na MIT-ju. Studenti, postdoktorandi i naravno profesori su najbolji od najboljih iz cijelog svijeta i samo iz rasprava s nekima od njih čovjek može puno naučiti. Po mom mišljenju to je najveća vrijednost nekog instituta ili sveučilišta - ljudi.

S privatne strane u Americi se čovjek od prve sekunde kad prođe imigracijsku kontrolu osjeća kao doma. Nitko nije stranac u toj zemlji. Sve je nevjerojatno jednostavno i logično, nema stotina dozvola, nepotrebnih papira i birokracije. Osim toga zemlja je ogromna i prekrasna - kao stvorena za 'road tripove'. U Americi se puno više osjeća individualan duh i važnost pojedinca nego u Europi. Čovjek ima veliku slobodu što u znanstvenom radu, što generalno, ali uz veliku slobodu traži se i preuzimanje odgovornosti za učinjeno. Ljudi su vrlo srdačni i otvoreni. Zanimljivo je da sam na MIT-ju i Harvardu sreo i stare prijatelje koje nisam vidio od studentskih dana u Zagrebu. Tako je zapravo prva osoba koju sam sreo po dolasku na MIT bila profesorica Silvija Gradečak koja je igrom slučaja imala ured svega par metara od mojeg', rekao je Lazić.