Vedci vytvárajú prechod z jednej molekuly

Menšia elektronika je rozhodujúca pre vývoj lepších počítačov a

iné zariadenia.Vedci sa predháňajú v hľadaní spôsobu, ako nahradiť kremíkové čipy molekulami. Samozrejme to zahŕňa vytvorenie jednomolekulového elektretu, spínacieho zariadenia, ktoré by mohlo slúžiť ako platforma pre extrémne malé energeticky nezávislé pamäťové zariadenia. Odborníci si však boli istí, že takéto zariadenie bude nestabilné a vo všeobecnosti sa pýtali, či bude niekedy vynájdené.

A predsa spolu s medzinárodnými kolegami Mark Reed, profesor elektrotechniky a aplikovanej fyziky, predviedol jednomolekulový elektret s funkčnou pamäťou. 

Väčšina elektret je vyrobená zpiezoelektrické materiály, napríklad tie, ktoré reprodukujú zvuk v reproduktoroch. V elektrete sa všetky dipóly - páry protiľahlých elektrických nábojov - spontánne zoradia rovnakým smerom. Pomocou elektrického poľa môžete zmeniť ich smer.

„Otázkou vždy bolo, ako malé môžu byť vyrobené tieto elektródy, ktoré sú v podstate pamäťovými zariadeniami,“ vysvetľuje Reed.

Výskumníci do vnútra vložili atóm gadolínia (Gd).uhlíkový buckyball, 32-stranná molekula známa aj ako buckminsterfulleren. Keď vedci umiestnili tento dizajn do štruktúry tranzistorového typu, videli prenos jediného elektrónu a použili to na pochopenie jeho energetického stavu. Skutočným prelomom bolo zistenie, že na prepínanie sa dá použiť elektrické pole  energetický stav zo stabilného stavu do nejakého iného stavu.

„Táto molekula pôsobí, ako keby mala dva stabilné stavy polarizácie,“ vysvetľuje Reed. 

Reed zdôraznil, že existujúca štruktúrazariadenie v súčasnosti nie je použiteľné pre žiadne zariadenie, ale dokazuje, že molekulárna veda musí pre technológie vyvinuté veľa vecí.

"Dokázali sme, že je možné vytvoriť dve."stavy, ktoré spôsobujú spontánnu polarizáciu, a dva prepínateľné stavy, “uzatvára autor štúdie. "A to môže viesť k novým nápadom." Napríklad zmenšiť pamäť doslova na jednu molekulárnu úroveň. Teraz, keď chápeme, že je to možné, môžeme prejsť k novému vývoju. ““

Prečítajte si tiež

Po zavedení ruskej vakcíny sa u dobrovoľníkov zistilo 144 vedľajších účinkov

Každoročná misia v Arktíde sa skončila a údaje sú sklamaním. Čo čaká ľudstvo?

V deň 3 choroby väčšina pacientov COVID-19 stratí čuch a často trpí nádchou.