| 查看: 554 | 回复: 1 | |||
新手已上路木虫 (职业作家)
|
[交流]
单分子二极管问世 已有1人参与
|
|
来源：中国科技网-科技日报 作者：陈丹 2015年05月27日 00:54 [导读] 美国哥伦比亚大学应用物理学副教授拉莎·文卡塔拉曼指导的研究团队开发了一种新技术，成功创建出首个单分子二极管，其性能比之前所有设计的要高50倍，有望在纳米器件领域获得实际应用。 科技日报北京5月26日电 （记者陈丹）美国哥伦比亚大学应用物理学副教授拉莎·文卡塔拉曼指导的研究团队开发了一种新技术，成功创建出首个单分子二极管，其性能比之前所有设计的要高50倍，有望在纳米器件领域获得实际应用。论文发表在5月25日的《自然·纳米技术》杂志上。 单分子器件是电子设备微型化的极致。亚利耶·艾佛莱姆和马克·瑞特在1974年提出，单个分子可以作为整流器，一个单向的电流导体。此后，科学家相继演示了单分子连接到金属电极上（单分子结）可用作多种元件，包括电阻器、开关、晶体管，以及二极管。 由二极管充当电阀，其结构需要不对称，以使两个方向的电流处于不同环境。据物理学家组织网报道，为了开发单分子二极管，研究人员简单地设计了具有非对称结构的分子。 “虽然这种不对称分子的确显示出一些类二极管特性，但它们并不有效。”论文第一作者、博士生布莱恩·卡珀兹解释说，“设计良好的二极管应只允许电流沿一个方向流动——接通方向，并且电流强度要大。非对称分子设计往往会出现接通（开）和断开（关）两个方向上都有微弱电流流过的现象，并且开电流和关电流的比率（整流比）通常都很低。而理想情况是，整流比应该非常高。” 为了克服非对称分子设计的相关问题，文卡塔拉曼的团队将重点放在为分子结构创造一个不对称的环境上。他们的方法相当简单——用离子溶液包围活性分子，并用不同大小的金属电极接触分子。 结果，他们获得的单分子二极管的整流比达到了250，比以前的设计高出50倍。文卡塔拉曼指出，二极管中的开电流可超过0.1微安，对于单分子而言，这个电流已经很大了。此外，新技术很容易实施，可以应用于所有类型的纳米器件，包括那些用石墨烯电极制造的器件。 “能够采用化学和物理学概念设计一个分子电路，并让它具备一定的功能性，这是很令人惊异的。”文卡塔拉曼说，“由于尺度如此之小，量子力学效应绝对是这一器件的一个重要方面。因此，能够创建一个看不见却表现得与预期一致的东西，这是一个真正的成功。” 研究团队目前正在努力理解这项成果背后的物理基础，并试图使用新的分子系统，进一步提高整流比。 总编辑圈点 二极管是半导体电路最基本的单元，电流只被允许从一个方向通过。一般来说，二极管是用化学掺杂的办法，在硅电路上“雕刻”出来的。但要让二极管缩小到分子级别，这种办法就不适用了。如今化学家别出心裁，借助简单的离子溶液实现了电流单向性，这使得电流可以在极小尺度上区分“0”和“1”。通向“后摩尔时代”的创新电路，雏形已经有很多，哪一种能率先商用我们还不知道。一旦实现，我们的手机和电脑就百倍提速而且不发热了。  9010.jpg |
回复此楼» 猜你喜欢
一志愿哈工大 085600 277 12材科基求调剂
已经有26人回复
-
材料工程281还有调剂机会吗
已经有25人回复
-
339求调剂
已经有8人回复
-
材料考研调剂
已经有28人回复
-
调剂求收留
已经有27人回复
-
0831一轮调剂失败求助
已经有9人回复
-
材料相关专业344求调剂双非工科学校或课题组
已经有7人回复
-
求调剂
已经有17人回复
-
322求调剂
已经有6人回复
-
一志愿浙大生物325分求调剂
已经有4人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
- 【Nature Nanotech】第一个分子发动机问世
已经有10人回复
- 【讨论】二十一项值得获诺贝尔化学奖的工作及科学家
已经有19人回复
2楼2015-06-01 14:52:43
20