Умные молекулы действуют как компьютерные транзисторы

Исследователи обнаружили одномолекулярный переключатель, который может действовать как транзистор и хранить двоичную информацию, такую ​​как единицы и нули, используемые в классических вычислениях. Молекула имеет размер около пяти квадратных нанометров — более одного миллиарда из них поместились бы на поперечном сечении человеческого волоса. Исследователи считают, что молекулы, подобные тем, которые они обнаружили, могут обеспечить плотность информации около 250 терабит на квадратный дюйм, что примерно в 100 раз превышает плотность хранения данных современных жестких дисков.

В исследовании молекулы органической соли можно переключать с помощью небольшого электрического входа, чтобы они казались яркими или темными, обеспечивая двоичную информацию. Эта информация может быть записана, прочитана и стерта при комнатной температуре и нормальном давлении воздуха. Это важные характеристики для практического применения молекул в вычислительных запоминающих устройствах. Большинство предыдущих исследований молекулярной электроники для аналогичных приложений проводились в вакууме и при очень низких температурах.

Есть ряд свойств, которыми должна обладать молекула, чтобы быть полезной в качестве молекулярной памяти. Помимо того, что он может переключаться в обоих направлениях в условиях окружающей среды, он должен быть стабильным в течение длительного времени в ярком и темном состоянии, а также спонтанно образовывать высокоупорядоченные слои толщиной всего в одну молекулу в процессе, называемом самосборкой.

В лабораторных экспериментах команда использовала небольшие электрические импульсы в сканирующем туннельном микроскопе, чтобы переключать отдельные молекулы с ярких на темные. Они также могли читать и стирать информацию впоследствии одним нажатием кнопки. Во время переключения электрический импульс изменяет то, как катион и анион в органической соли складываются вместе, и это наложение заставляет молекулу казаться либо яркой, либо темной. Помимо самого переключения, решающее значение имеет спонтанное упорядочение молекул — путем самосборки они попадают в высокоупорядоченную структуру (двумерный кристалл) без необходимости использования дорогостоящих производственных инструментов, как это имеет место в настоящее время. бывшая в употреблении электроника.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с доктором Стийном Мертенсом по адресу Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; +44 (0)1524594189.