Создан высоконадежный молекулярный переключатель нового типа

22.06.2011 Hi-tech

Сокращение размеров электронных компонентов, из которых состоят схемы всех современных чипов, неуклонно начинает приближаться к пределам, по достижению которых предстоящая миниатюризация станет неосуществимой из-за последовательности ограничений физического замысла. И для предстоящего развития электроники потребуются новые новые и материалы правила, самые перспективными из которых являются нанотехнологии и молекулярная электроника.

Недавно ученым из Технологического университета Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), Германия, удалось совершить большой ход на пути развития молекулярной электроники, они создали новый молекулярный тумблер, что отличается очень четким срабатыванием, фиксируясь лишь в заданном (подключенном либо отключённом) положении. Также, ресурс этого тумблера фактически нескончаем, он, в отличие от вторых аналогичных устройств, без утраты функциональности может срабатывать сколь угодно много раз.

«Замена простых кремниевых электронных компонентов их молекулярными аналогами разрешит сократить размеры будущих электронных схем минимум в 100 раз» – говорит Лукаш Герхард (Lukas Gerhard), исследователь из института Нанотехнологий KIT, – «Это открывает перед нами достаточно широкое поле для сверхминиатюрной электроники нового поколения».Создан высоконадежный молекулярный переключатель нового типа

Базисная структура нового молекулярного тумблера имеет несколько атомов углерода. Три атома формируют собственного рода «ноги», на которых тумблер «стоит» на ровной золотой поверхности. «Рычагом» тумблера есть нитриловая несколько, в центре которой находится атом азота.

Изменение состояния тумблера происходит под действием прикладываемого к нему электрического потенциала определенной полярности и величины, которое взаимодействует с зарядом атома азота. В этом случае в роли управляющего элемента и второго электрода переключателя выступал наконечник сканирующего туннельного микроскопа, но в практическом устройстве эту роль может делать и стационарный электрод, изготовленный из металла, того же золота, к примеру.

Размер структуры молекулярного тумблера не превышает одного нанометра. Для сравнения, размеры самых мелких элементов кремниевых электронных компонентов, применяемых в полупроводниковой электронике, равны порядка 10 нанометров. Но не малые габариты молекулярного тумблера являются его главными преимуществами.

Самым главным есть высокая надежность его работы, прикладываемое к структуре тумблера действие всегда ведет к трансформации его состояния, к замкнутому либо разомкнутому состоянию его контакта. Для сравнения, другие подобные молекулярные тумблеры не всегда срабатывали со столь высокой надежностью из-за недостаточной управляемости положением отдельных молекул либо их частей. Также, новый тумблер может срабатывать сколь угодно много раз, поскольку в его структуре не отмечается никаких остаточных деформаций.

Создание нового молекулярного тумблера произошло благодаря применению самых последних достижений в области синтетической химии, каковые разрешают синтезировать молекулы со строго взаимным расположением и заданной формой входящих в них атомов.

«Применяя способы синтетической химии, мы сможем создать миллиарды видов стандартных блоков», являющихся молекулярными аналогами классических электронных компонентов« – говорит Лукаш Герхард, – И структура этих компонентов будет вычислена так, что они смогут трудиться сколь угодно продолжительно и с высокой надежностью, без нарушений и любых повреждений их целостности».

Случайные записи:

Как выбрать шоссейный велосипед


Похожие статьи, которые вам понравятся: