Дослідники створили перемикач з однієї молекули

Електроніка меншого розміру має вирішальне значення для розробки більш досконалих комп'ютерів та

інших пристроїв.Вчені прагнуть знайти спосіб замінити кремнієві чіпи на молекули. Зрозуміло, це включає створення одномолекулярного електрета - перемикаючого пристрою, яке могло б служити платформою для надзвичайно маленьких енергонезалежних запам'ятовуючих пристроїв. Однак експерти були впевнені в нестабільності такого пристрою і взагалі задавалися питанням, чи винайде його колись.

І все ж таки, разом з міжнародними колегами, Марк Рід, професор електротехніки та прикладної фізики, продемонстрував одномолекулярний електрет з функціональною пам'яттю. 

Більшість Електрети виготовлено зп'єзоелектричних матеріалів, таких як ті, які відтворюють звук в динаміках. У Електрети все диполі - пари протилежних електричних зарядів - спонтанно вибудовуються в одному напрямку. Використовуючи електричне поле, можна змінити їх напрямок.

«Завжди стояло питання про те, наскільки маленькими можна було б зробити ці електрети, які, по суті, є пристроями, що запам'ятовують», - пояснює Рід.

Дослідники вставили атом гадолінію (Gd) всерединувуглецевого бакіболу, 32-сторонньої молекули, також відомої як бакмінстерфулерен. Коли вчені помістили цю конструкцію в структуру транзисторного типу, вони побачили перенесення одного електрона і використали це, щоб зрозуміти його енергетичний стан. Справжнім проривом було відкриття, що електричне поле можна використовувати для перемикання   енергетичного стану зі стабільного стану в будь-який інший.

«Ця молекула діє так, ніби вона мала два стабільні стани поляризації», — пояснює Рід. 

Рід підкреслив, що існуюча структурапристрою в даний час не може бути застосована для будь-якого пристрою, але доводить, що молекулярної науці є куди розвиватися для застосування в технологіях.

«Ми довели, що можливо створити в молекулі двастану, які викликають спонтанну поляризацію, і два перемикаються стану », - робить висновок автор дослідження. «І це може призвести до нових ідей. Наприклад, стиснути пам'ять буквально до єдиного молекулярного рівня. Тепер, коли ми розуміємо, що це можливо, ми можемо перейти до нових розробок ».

Читати також

Після введення російської вакцини у добровольців знайшли 144 побічних ефекту

Річна місія в Арктиці закінчилася, і дані невтішні. Що чекає людство?

На 3 день хвороби більшість хворих COVID-19 втрачають нюх і часто страждають нежиттю