Версия для слабовидящих
Физики создали сверхэффективный диод размером с молекулу Печать Email
Новости об инновациях
29.05.2015

Международный коллектив физиков создал необычную молекулу из примерно 50 атомов, которая проводит ток только в одну сторону и делает это с эффективностью, сопоставимой с классическими диодами, что открывает дорогу для атомной микроэлектроники, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

«Создание устройства из одной молекулы давно было одним из недостижимых чаяний всех ученых, занимающихся нанотехнологиями. Эта задача была нашим "священным граалем» с 1974 года, с момента появления идеи о молекулярном диоде, и она является тем пределом, который можно в принципе достичь в деле миниатюризации электроники", — заявила Лата Венкатараман (Latha Venkataraman) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).

Как объясняет Венкатараман, за последние годы ученые неоднократно предпринимали попытки создать молекулярный диод, и в некоторых случаях им даже удавалось собрать молекулу, похожую на него. Один из первых подобных приборов был разработан еще в 2009 году.

Проблема заключалась в том, что на таких масштабах работе устройства начинают мешать силы межатомного взаимодействия и квантовые эффекты, благодаря чему они начинают пропускать ток в обоих направлениях, хотя и с разной силой, и работают только при очень высоких напряжениях. И то и другое не позволяет применять такие диоды в атомной микроэлектронике.

Венкатамаран и ее коллеги смогли обойти эту проблему, научившись использовать эти эффекты в качестве базы для работы диода. Их молекулярный выпрямитель тока состоит из четырех простых компонентов – воска, двух золотых пластин, соединяющей их молекулы-диода, и особой жидкости-электролита.

Одна из золотых пластинок, подсоединенная к «плюсу» диода, была почти полностью покрыта воском и контактировала с ним и с токопроводящей жидкостью лишь частично. Когда через него течет ток, положительно заряженные ионы из жидкости устремляются к открытой части электрода, что заметно повышает плотность заряда на «плюсе» устройства.

Как объясняют ученые, это делает диод более устойчивым к пробою, так как электроны в таких условиях менее охотно «просачиваются» на другую сторону диода благодаря квантовым эффектам.

Благодаря такому простому приему, молекулярный диод Венкатамаран и ее коллег пропускает в 250 раз меньше тока в «неправильном» направлении, чем в правильном. При этом работает даже при очень низких напряжениях и силе тока. По словам ученых, подобный результат в 50 раз лучше, чем удавалось достигнуть в предыдущих экспериментах, и такой надежности выпрямления в принципе достаточно для создания атомных транзисторов и прочих электронных приборов.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/fiziki-sozdali-sverkheffektivnyi-diod-razmerom-s-molekulu

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта