Транзистор из одной молекулы и нескольких атомов

29.07.2015

Международная команда исследователей, в которую вошли представители Германии, Японии и США, создала транзистор из одной молекулы и нескольких атомов, используя сканирующий туннельный микроскоп.

Полученный образец состоит из одной органической молекулы фталоцианина, которую окружает кольцо из 12 положительно заряженных ионов легкого металла (индия). Всю конструкцию разместили на кристалле полупроводникового химического соединения (арсенида индия). Молекула слабо связана с кристаллом-подложкой. Когда к ней очень близко подводят острие зонда микроскопа и подают заряд, то электроны перемещаются между острием и подложкой. Ионы индия выступают регуляторами этого процесса, обеспечивая последовательную миграцию одиночных электронов и тем самым гарантируя бесперебойную работу транзистора.

Обеспечение подобной стабильности стало одной из трудностей, с которой столкнулись предыдущие экспериментаторы, пытавшиеся создать миниатюрный образец.

Каждый ион в диаметре приблизительно равен 167 пикометрам - это в 15 раз меньше, чем толщина цепочки ДНК, и в 600 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Транзистор работает при комнатной температуре, а не при сверхнизких, как ранние варианты.

Во время экспериментов ученые столкнулись с необычным эффектом: в зависимости от степени заряда молекула фталоцианина вращалась, что оказывало сильное влияние на поток электронов. Исследователи планируют посвятить дальнейшие опыты изучению этого феномена и выявить зависимость между ориентацией молекулы и проводимостью. Их открытие может стать важным шагом в создании наноустройств.

<< Назад: Нейронный спидометр нашего мозга 29.07.2015

>> Вперед: Растительный бекон 28.07.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Графен станет еще податливее и гибче 08.02.2019 На протяжении последних нескольких лет специалисты в области химического и материального инжиниринга продолжают активно исследовать возможности и свойства графена - уникального легкого и сверхпроводимого материала, пытаясь таким образом сделать его более податливым для изменения его формы. Этот приоритет является главным, так как если ученые преуспеют в гибком видоизменении формы слоев графена, им откроется дивный новый мир материального искусства и химии - именно поэтому ученые из Северно-Западного Университета в США представили свою новую разработку необычайно податливого и гибкого слоя графена, составленного из оксида графена. Оксид графена является отправной точкой для самого материала графена и включает в себя атомы кислорода, водорода и углерода - а уже в процессе своей трансформации он приобретает по большей части углеродные свойства, что делает его отличным проводником электричества и необычайно прочным материалом. Однако с целью сделать атомную решетку такого слоя оксида графена более гибкой, американские специалисты пытались применить по отношению к нему различные агенты-соединители, вроде пластика и металла - и несмотря на то, что некоторые из них в действительности делали форму графена более гибкой и податливой, все-таки они влияют на его конечные свойства, несколько их редуцируя. После длительного сеанса испытаний специалисты пришли к выводу, что легко и быстро изменять форму слоя оксида графена можно при помощи обычной воды, применяя ее к наиболее концентрированным участкам слоя атомной решетки - таким образом, в постепенном процессе, становится возможным гибко и осторожно менять решетку и конечную форму оксида графена. При этом осуществляется более точечное и гибкое трансформирование графена в различные другие решетки и формы - благодаря чему можно найти ему достаточно быстрое и понятное применение в самых различных сферах деятельности. Пока что специалисты продолжают работать над улучшением своей химической формулы оксида графена, так что стоит вскоре ожидать новых результатов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025