Исследователи создали переключатель из одной молекулы

Группа исследователей впервые продемонстрировала одномолекулярный электрет — устройство, которое может быть одним из ключей к созданию молекулярных компьютеров. О новой разработке сообщает Nature Nanotechnology.

Электроника меньшего размера имеет решающее значение для разработки более совершенных компьютеров и других устройств. Ученые стремятся найти способ заменить кремниевые чипы молекулами. Разумеется, это включает в себя создание одномолекулярного электрета — переключающего устройства, которое могло бы служить платформой для чрезвычайно маленьких энергонезависимых запоминающих устройств. Однако эксперты были уверены в нестабильности такого устройства и вообще задавались вопросом, изобретут ли его когда-нибудь.

И, все же, вместе с международными коллегами, Марк Рид, профессор электротехники и прикладной физики, продемонстрировал одномолекулярный электрет с функциональной памятью. 

Большинство электретов изготовлено из пьезоэлектрических материалов, таких как те, которые воспроизводят звук в динамиках. В электрете все диполи — пары противоположных электрических зарядов — спонтанно выстраиваются в одном направлении. Используя электрическое поле, можно изменить их направление.

«Всегда стоял вопрос о том, насколько маленькими можно было бы сделать эти электреты, которые, по сути, являются запоминающими устройствами», — объясняет Рид.

Исследователи вставили атом гадолиния (Gd) внутрь углеродного бакибола, 32-сторонней молекулы, также известной как бакминстерфуллерен. Когда ученые поместили эту конструкцию в структуру транзисторного типа, они увидели перенос одного электрона и использовали это, чтобы понять его энергетическое состояние. Настоящим прорывом было открытие, что электрическое поле можно использовать для переключения  энергетического состояния из стабильного состояния в какое-либо другое.

«Эта молекула действует так, как если бы она имела два стабильных состояния поляризации», — объясняет Рид. 

Рид подчеркнул, что существующая структура устройства в настоящее время не применима для какого-либо устройства, но доказывает, что молекулярной науке есть куда развиваться для применения в технологиях.

«Мы доказали, что возможно создать в молекуле два состояния, которые вызывают спонтанную поляризацию, и два переключаемых состояния», — заключает автор исследования. «И это может привести к новым идеям. Например, сжать память буквально до единственного молекулярного уровня. Теперь, когда мы понимаем, что это возможно, мы можем перейти к новым разработкам».

Читать также

После введения российской вакцины у добровольцев нашли 144 побочных эффекта

Годовая миссия в Арктике закончилась, и данные неутешительны. Что ждет человечество?

На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
На спутнике Сатурна обнаружили аномалию: реки Титана не образуют дельт
Космос
Марсоход обнаружил крупные углеродные отложения на Марсе
Космос
Посмотрите на детальные 3D-модели остатков от взрывов сверхновых
Космос
Крошечные спутники НАСА наблюдали солнечную корону и солнечный ветер
Космос
Хирурги провели пересадку, при которой сердце не переставало биться
Наука
Найдены странные материалы, которые нарушают законы термодинамики
Наука
VR-приложение для снижения тревожности сделали студенты из Чечни
Наука
1 Гб за 3 секунды: китайцы представили флеш-память, которая быстрее оперативки
Новости
Уничтожать нельзя оставить: в России придумали, что делать с борщевиком
Наука
На этой планете нашли признаки жизни: теперь мы знаем, как она выглядит
Космос
Мошенники стали использовать символы Пасхи в схемах в Telegram: как защитить себя
Новости
Китай вывел на максимум экспериментальный ториевый реактор: США это не удалось
Наука
Discord вводит проверку пользователей с помощью биометрии: как это будет работать
Новости
«Солнцезащитный крем» и одежда могли помочь Homo sapiens пережить неандертальцев
Наука
Эта частица раскроет тайну невидимой Вселенной: физики впервые создали ее аналог 
Космос
Климатические аномалии помогли варварам завоевать римскую Британию
Наука
Ответ найден: как крокодилам удалось пережить два массовых вымирания
Наука
Оказалось, кошки не такие уж древние, как все считали
Наука
Терапия стволовыми клетками уменьшила тремор у пациентов с Паркинсоном
Наука
Неуловимый гигантский кальмар впервые попал на видео в естественной среде
Наука