Onderzoekers creëren een omschakeling van één molecuul

Kleinere elektronica is van cruciaal belang voor de ontwikkeling van betere computers

andere apparaten.Wetenschappers haasten zich om een ​​manier te vinden om siliciumchips te vervangen door moleculen. Uiteraard omvat dit ook het creëren van een elektret met één molecuul, een schakelapparaat dat zou kunnen dienen als platform voor extreem kleine niet-vluchtige geheugenapparaten. Deskundigen waren er echter van overtuigd dat een dergelijk apparaat onstabiel zou zijn en vroegen zich over het algemeen af ​​of het ooit zou worden uitgevonden.

En toch demonstreerde Mark Reed, hoogleraar elektrotechniek en toegepaste natuurkunde, samen met internationale collega's een elektreet uit één molecuul met functioneel geheugen.

De meeste electrets zijn gemaakt vanpiëzo-elektrische materialen, zoals materialen die geluid in luidsprekers reproduceren. In een elektret komen alle dipolen - paren van tegengestelde elektrische ladingen - spontaan in dezelfde richting uit. Met behulp van een elektrisch veld kun je hun richting veranderen.

"De vraag is altijd geweest hoe klein deze elektretten kunnen worden gemaakt, die in wezen geheugenapparaten zijn", legt Reed uit.

Onderzoekers hebben er een gadolinium (Gd)-atoom ingebrachtkoolstofbuckyball, een 32-zijdig molecuul dat ook bekend staat als buckminsterfullereen. Toen wetenschappers dit ontwerp in een structuur van het transistortype plaatsten, zagen ze de overdracht van een enkel elektron en gebruikten dit om de energietoestand ervan te begrijpen. De echte doorbraak was de ontdekking dat een elektrisch veld gebruikt kon worden om te schakelen. energietoestand van een stabiele toestand naar een andere toestand.

“Dit molecuul gedraagt ​​zich alsof het twee stabiele polarisatietoestanden heeft”, legt Reed uit.

Reid benadrukte dat de bestaande structuurhet apparaat is momenteel niet toepasbaar op welk apparaat dan ook, maar het bewijst dat de moleculaire wetenschap nog veel te ontwikkelen heeft voor toepassingen in de technologie.

“We hebben bewezen dat het mogelijk is om er twee te makentoestanden die spontane polarisatie veroorzaken, en twee schakelbare toestanden ”, besluit de auteur van het onderzoek. “En dit kan tot nieuwe ideeën leiden. Bijvoorbeeld om het geheugen te verkleinen tot letterlijk een enkel moleculair niveau. Nu we begrijpen dat dit mogelijk is, kunnen we door naar nieuwe ontwikkelingen. "

Lees ook

Na de introductie van het Russische vaccin werden bij vrijwilligers 144 bijwerkingen gevonden

De jaarlijkse missie in het noordpoolgebied is afgelopen en de gegevens zijn teleurstellend. Wat staat de mensheid te wachten?

Op dag 3 van de ziekte verliezen de meeste COVID-19-patiënten hun reukvermogen en hebben ze vaak een loopneus