Группа ученых из нескольких университетов создала
первый транзистор, состоящий всего из одной молекулы. В разработке были
заняты специалисты из Йельского университета в США и инженеры из
Корейского технологического университета города Ганжу. Результаты своих
исследований они опубликовали в последнем номере журнала Nature.
Ученые показали, что молекула бензола,
помещенная на золотой контакт, может вести себя в точности как
кремниевый транзистор. В рамках опыта ученым удалось манипулировать
различными энергетическими состояниями единой молекулы за счет
изменения объемов электрического напряжения, подаваемого на золотой
контакт. В зависимости от того, какой объем тока проходил через
молекулу, менялись и ее состояния.
"Это как поднимать шар в гору
и спускать с нее. Только в нашем случае шар представляет собой
электрическое состояние, а сама молекула - гору. В процессе опытов нам
удалось установить идеальные размеры "горы", а также установить
минимально необходимые параметры электрического тока, проходящего через
молекулу-транзистор", - говорит Марк Рид, профессор из Института
прикладных наук при Йельском университете.
Новая работа ученых
базируется на разработках профессора Рида 19-летней давности, когда ему
одному из первых в мире удалось управлять при помощи различных
манипуляторов одной единственной молекулой. После этого, местным ученым
и их корейским коллегам-физикам удалось не только управлять молекулами,
но и "видеть", что происходит внутри них.
"Тот факт, что нам
удалось управлять электрическими контактами в таких крошечных
масштабах, вплоть до индивидуальной молекулы вещества, говорит о том,
что подобные разработки в будущем будут востребованы в промышленности и
электронике. Сфер применения у молекулярных транзисторов великое
множество - от использования в нанолекарствах, до применения в
микропроцессорах будущего", - говорит Рид.
Ученые отмечают, что
работа с молекулярными транзисторами значительно отличается от работы с
обычными транзисторами, так как даже современные транзисторы в десятки
или даже сотни раз больше молекул. Тем не менее, все современные
инженеры сходятся во мнении, что будущее электроники именно в
"молекулярном компьютинге".
"Мы сейчас работаем над новым
поколением интегральных схем, в которых будут задействованы
молекулярные транзисторы. Возможно, такие работы займут несколько лет,
но они уже ведутся", - рассказывает профессор Рид. |
roboforum
