Эффективные молекулярные диоды

06.07.2017

Международная группа ученых из США, Ирландии и Сингапура, под руководством профессора Кристиана Ниджуйса (Christian A. Nijhuis) из Национального университета Сингапура впервые смогла создать эффективные молекулярные выпрямительные диоды.

Диоды - электронные элементы, имеющие различную проводимость в зависимости от того, в каком направлении через них проходит ток. Выпрямительные диоды преобразовывают переменный ток в постоянный; их главная характеристика - коэффициент выпрямления K, равный отношению значений переменного напряжения на входе и выпрямленного напряжения - на выходе.

У современных промышленных кремниевых выпрямительных диодов значения K варьируют от 105 до 108. Однако для молекулярных диодов - элементов молекулярного масштаба, с использованием которых, теоретически, можно было бы создать суперминиатюрные электронные устройства - этот показатель составлял до сих пор, в лучшем случае, 103, чего явно недостаточно.

Теперь же Ниджуйсу с коллегами удалось создать молекулярный диод, значение коэффициента выпрямления которого составляет 6.3x105. Это макромасштабные тоннельных переходы на основе одного слоя молекулярных диодов. Число молекул, проводящих ток в этих переходах, изменяется с полярностью смещения, тем самым умножая коэффициент внутреннего выпрямления отдельной молекулы на три порядка.

"Это превышает теоретически установленный предел, - прокомментировал профессор Энрике дель Барко (Enrique del Barco) из университета центральной Флориды, один из соавторов статьи. - Теперь у нас есть молекулярный диод, сравнимый по характеристикам с кремниевым. Таким образом, то, что когда-то было теоретической научной моделью, переходит в плоскость коммерческих возможностей".

Впрочем, пока что молекулярные диоды, по-видимому, не заменят полностью электронные - но, возможно, смогут их заменить в некоторых областях. Одним из их преимуществ является дешевизна и простота в производстве, ведь синтезировать молекулярные диоды можно непосредственно в лаборатории.

<< Назад: Бензиновые и дизельные двигатели будут под запретом 06.07.2017

>> Вперед: Обоняние заставляет толстеть 05.07.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Хоккейные матчи с видом от первого лица 29.01.2015 Привнести нечто новое или даже кардинальным образом изменить привычный формат телевещания делает попытки руководство фирмы GoPro, зарекомендовавшей себя на рынке видеооборудования благодаря фирменным экшен-камерам серии HERO. И учитывая основное направление деятельности компании, неудивительно, что для попытки воплотить идею в жизнь визуальной "трансформации" подвергнется один из самых динамичных и популярных видов спорта - хоккей. GoPro сумела договориться с Национальной хоккейной лигой США, чтобы их экшен-камеры размещались на экипировке игроков во время показательных выступлений, демонстрирующих навыки обращения с клюшкой и шайбой - соревнований на силу и точность броска, технику исполнения буллитов и скорость катания. Стоит отметить, что прежде с похожей инициативой, напоминавшей больше пиар-акцию, выступала и Google в рамках партнерской программы с Национальной баскетбольной ассоциацией. Предполагалось, что "умные" очки Google Glass на баскетболистах смогут открыть перед телезрителями новый ракурс всего происходящего на площадке во время тренировок и разминок. Однако получение одобрения на использование гаджета во время официальных матчей казалось нереальным даже людям, не знакомым с такими понятиями, как "права на трансляцию" и прочими юридическими аспектами, актуальными для НБА. Видео же "от лица" звезд американского хоккея благодаря беспроводной технологии передачи данных будет транслироваться в режиме онлайн и HD-качестве. Интегрируемый в видеокамеры GoPro передатчик для стриминга контента, разработанный сотрудниками компании Vislink, получился одним из самых маленьких и легких профессиональных модулей подобного рода с минимальным уровнем энергопотребления.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026