Создан высоконадежный молекулярный переключатель нового типа

7069d493067baf4b08d88272f5516055

Сoкрaщeниe рaзмeрoв элeктрoнныx кoмпoнeнтoв, из кoтoрыx сoстoят сxeмы всex сoврeмeнныx чипoв, нeуклoннo нaчинaeт приближaться к пределам, ровно по достижению которых дальнейшая миниатюризация станет невозможной из-за ряда ограничений физического плана. И исполнение) дальнейшего развития электроники потребуются новые материалы и новые принципы, наиболее перспективными из которых являются нанотехнологии и молекулярная электроника. Малограмотный так давно ученым из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), ФРГ, удалось совершить достаточно большой шаг на пути развития молекулярной электроники, они создали последний молекулярный переключатель, который отличается особо четким срабатыванием, фиксируясь только в заданном (включенном или выключенном) положении. В этого, ресурс этого переключателя практически бесконечен, он, в отличие от других подобных устройств, минуя потери функциональности может срабатывать сколь угодно большое количество раз.

«Субститут обычных кремниевых электронных компонентов их молекулярными аналогами позволит сократить размеры будущих электронных схем не менее в 100 раз» — рассказывает Лукаш Герхард (Lukas Gerhard), ученый из института Нанотехнологий KIT, — «Сие открывает перед нами достаточно широкое поле для создания сверхминиатюрной электроники следующего поколения».

Базовая структура нового молекулярного переключателя состоит из нескольких атомов углерода. Три атома формируют своего рода «циркули», на которых переключатель «стоит» на гладкой золотой поверхности. «Рычагом» переключателя является нитриловая классифицирование, в центре которой находится атом азота. Изменение состояния переключателя происходит по-под воздействием прикладываемого к нему электрического потенциала определенной полярности и величины, которое взаимодействует с электрическим зарядом атома азота. В данном случае в роли второго электрода переключателя и управляющего элемента выступал башмак сканирующего туннельного микроскопа, но в практическом устройстве эту роль может выполнять и стационарный антикатод, изготовленный из металла, того же золота, к примеру.

Размер структуры молекулярного переключателя безвыгодный превышает одного нанометра. Для сравнения, размеры самых маленьких элементов кремниевых электронных компонентов, используемых в полупроводниковой электронике, составляют порядка 10 нанометров. Только не малые габариты молекулярного переключателя являются его основными достоинствами. Самым главным является высокая обеспеченность его работы, прикладываемое к структуре переключателя воздействие всегда приводит к изменению его состояния, к замкнутому или разомкнутому состоянию его контакта. Интересах сравнения, другие подобные молекулярные переключатели не всегда срабатывали со столь высокой надежностью из-из-за недостаточной управляемости положением отдельных молекул или их частей. Кроме сего, новый переключатель может срабатывать сколь угодно большое количество раз, ведь в его структуре маловыгодный наблюдается никаких остаточных деформаций.

Создание нового молекулярного переключателя стало возможным по причине использованию самых последних достижений в области синтетической химии, которые позволяют обобщать молекулы со строго заданной формой и взаимным расположением входящих в них атомов. «Используя методы синтетической химии, ты да я сможем создать миллиарды видов «стандартных блоков», являющихся молекулярными аналогами традиционных электронных компонентов» — рассказывает Лукаш Отважный копьеносец, — «И структура этих компонентов будет рассчитана таким образом, что они смогут потеть над чем сколь угодно долго и с высокой надежностью, без любых повреждений и нарушений их целостности».