Актуальное

Ученые создали первую молекулу-транзистор

21/02/2022
автор Inno Clusters

Миниатюризация транзисторов делает наши компьютеры и смартфоны быстрее и экономичнее, но есть опасения, что достаточно скоро закон Мура упрется в физические ограничения и количество транзисторов на микросхеме перестанет удваиваться каждые 24 месяца. Ученые из Лундского университета попытались найти решение этой проблеме, обратившись к молекуле углеводорода. Им удалось превратить непроводящую электричество в норме молекулу в проводящую и управлять ее состоянием. То есть создали первую молекулу-транзистор.

Шведским ученым удалось изготовить простую молекулу углеводорода с функцией логического вентиля, наподобие тех, которые обеспечивают работу транзисторов, пишет Science Daily. Это открытие позволяет приблизиться к созданию электрических компонентов размером в несколько нанометров.

«Мы разработали простую молекулу углеводорода, которая меняет форму и в то же время превращается из непроводящей в проводящую под действием электрического потенциала. Секретом успеха стало создание в молекуле так называемого антиароматического кольца, так что она стала более надежной и способной принимать и передавать электроны», — сказал Дэниел Странд, один из исследователей.

Многие органические молекулы состоят из ароматических бензольных колец, состоящих из шести атомов углерода. Однако эти молекулы не меняют своих свойств или формы под действием электричества. Поэтому ученые обратились к кольцам из восьми атомов углерода. Если в такую молекулу ввести два электрона, она становится плоской и проводящей, хотя до этого была бочкообразной и непроводящей. В этом смысле ее свойства аналогичны транзистору.

Уникальность этой молекулы в ее простоте, поясняют исследователи. Она состоит только из атомов углерода и водорода, поэтому производить ее искусственным путем не составляет труда.

Открытие шведских химиков означает, что теперь можно задуматься о разработке электрических переключателей и новых механических систем в масштабе одной молекулы на основе антиароматических углеводородов, которые лягут в основу еще более миниатюрных и быстрых вычислительных машин.

«Молекулы, которые меняют форму в ответ на электрический потенциал, открывают захватывающие возможности. Можно представить энергоэффективные компьютерные архитектуры, а в будущем, возможно, и электрические машины молекулярного масштаба», — заключает Дэниел Странд.

Деформируя определенным образом графен — плоские кольца атомов углерода — английские ученые получили в прошлом году транзистор. Их изобретение открывает новые перспективы миниатюризации электроники — микрочип с такими транзисторами был бы в 100 раз меньше обычного.

 

Источник: hightech.plus