Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Надійний перемикач молекулярного перемикача розроблений

Anonim

Нанотехнології постійно дозволяють створювати нові записи в мініатюризації. Проте зменшення розміру електронних компонентів має фізичні обмеження, які будуть досягнуті найближчим часом. Необхідні нові матеріали та компоненти. Саме тут потрапляє молекулярна електроніка. Вчені Технологічного інституту Карлсруе (KIT) тепер вдались до розробки молекулярного перемикача, який не тільки залишається у вибраній позиції, але також можна перевертати так часто, як бажано. Про це повідомляють в Nature Communications .

реклама


"Замінюючи традиційні компоненти на основі кремнію, наприклад, перемикач, окремими молекулами, майбутні електронні схеми можуть бути інтегровані в космос, менший у 100 разів", - говорить Лукас Герхард з Інституту нанотехнологій KIT.

Основна структура електромеханічного перемикача складається з кількох атомів вуглецю. Три атоми сірки утворюють ноги, які закріплені на рівній поверхні золота. Перемикач важіль замикається в нітрильній групі з атомом азоту. Воно перегортається, коли застосовується напруга. Отримане електричне поле діє на заряд атома азоту. Таким чином встановлюється контакт з другим електродом (тут - золотий наконечник скануючого тунельного мікроскопа).

Повний перемикач вимірюється не більше одного нанометра. Для порівняння: найменші структури, що використовуються в напівпровідникових технологіях, мають розмір 10 нм. "Молекулярна електроніка, отже, буде великим прогресом", говорить Герхард.

Це не тільки розмір перемикача, який є чудовим, але той факт, що він працює надійно і передбачувано. Це означає, що його робота завжди призводить до переключення. Контакт відкритий або закритий. Поки що реалізація цього принципу часто не вдалося через недостатню керованість електричного контакту окремих молекул. Вперше дослідникам КІТ вдалося відкрити і закрити такий контакт між молекулою та кінцевою підошвою електрично і механічно так часто, як того вимагають, без виникнення пластичної деформації.

На думку Герхарда, прогрес у синтетичній хімії призвів до можливості широкого вибору мільярдів молекулярних будівельних блоків ідентичного атомного дизайну. "Однак їх взаємозв'язок вимагає, щоб вони торкнулися без пошкодження". Такий ніжний метод вже знайшов, і Герхард вважає це вирішальною новизною.

реклама



Джерело історії:

Матеріали надаються Карлсрухерським інститутом технологій (КІТ) . Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.


Довідка з журналу :

  1. Лукас Герхард, Кевін Едельманн, Ян Хомберг, Міхал Валашек, Сафа Г. Бахош, Майя Лукас, Фабіан Паулі, Марсель Майор, Вульф Вулфхелек. Електричний моторний перемикач . Nature Communications, 2017; 8: 14672 DOI: 10.1038 / ncomms14672