Ученые показали, что с помощью сегнетоэлектриков можно «переключать» квантовые состояния отдельных молекул. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
Исследователи из Университета Аалто и Университета Ювяскюля изменили квантовые состояния отдельных молекул с помощью электрически управляемой подложки. Это поможет в разработке новых материалов и создании крошечной памяти, в которой данные хранятся на молекулярном уровне.
В своей работе физики использовали полупроводниковую подложку, созданную из теллурида олова (SnTe). Исследователи продемонстрировали, что сегнетоэлектрический эффект — способность SnTe приобретать спонтанную поляризацию, которой можно управлять с помощью внешнего электрического поля — позволяет настраивать внутреннее состояние молекул, размещенных на подложке.
Исследователи отмечают, что настройка свойств молекул обеспечивается за счет внутренних электрических полей, которые генерируются при подаче напряжения на подложку. Метод, предложенный учеными, пока не готов для масштабирования, но открывает новое направление для развития материалов с управляемыми свойствами.
Управление внутренними состояниями квантовых систем — одна из самых больших проблем в квантовых материалах, отмечают ученые. На самом глубоком уровне отдельные молекулы могут проявлять разные квантовые состояния, даже обладая одинаковым количеством электронов. Эти состояния связаны с разными электронными конфигурациями, что может привести к совершенно разным свойствам.
Возможность управления электронной конфигурацией отдельных молекул в перспективе позволит разработать искусственные молекулярные материалы с переключаемыми состояниями. С другой стороны, добавляют ученые, это сделает возможной дальнейшую миниатюризацию классической компьютерной памяти, поскольку две конфигурации позволят кодировать 0 и 1 в классической единице памяти на молекулярном уровне.
Читать далее:
Самые красивые фото «Уэбба» за 2022 год: посмотрите, что сделал телескоп за $10 млрд
Солнце открыло год вспышкой самого мощного класса
Раскрыт секрет долговечности римского бетона: он умеет восстанавливаться
На обложке: художественная иллюстрация молекулы на подложке из сегнетоэлектрика. Изображение: Jose Lado, Aalto University