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至美研究团队成功创建单分子二极管

发布时间:2021-09-17

美研究团队成功创建单分子二极管

美国哥伦比亚大学利用物理学副教授拉莎 文卡塔拉曼指点的研究团队开发了1种新技术,成功创建出单份子2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取得实际利用。论文发表在5月25日的《自然 纳米技术》杂志上。研究团队目前正在努力理解这项成果背后的物理基础,并试图使用新的份子系统,进1步提高整流比。

单份子器件是电子装备微型化的。亚利耶 艾佛莱姆和马克 瑞特在1974年提出,单个份子可以作为整流器,1个单向的电流导体。尔后,科学家相继演示了单份子连接到金属电极上可用从企业可延续发展的角度看作多种元件,包括电阻器、开关、晶体管,和2极管。

由2极管充当还要进行全面、多层次的节能技术改造电阀,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导,为了开发单份子2极管,研究人员简单地设计了具有非对称结构的份子。

虽然这类不对称份子的确显示出1些类2极管特性,但它们其实不有效。 论文作者、博士生布莱恩 卡珀兹解释说, 设计良好的2极管应只允许电流沿1个方向活动 接通方向,并且电流强度要大。非对称份子设计常常会出现接通和断开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通常都很低。而理想情况是,整流比应当非常高。

为了克服非对称份子设计的相干问题,文卡塔拉曼的团队将重点放在为份子结构创造1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份子,并用不同大小的金属电极接触份子。

结果,他们取得的单份子2极管的整流比到达了250,比之前的设计高出50倍。文卡塔拉曼指出,2极管中的开电流可超过0.1微安,对单份子而言,这个电流已很大了。另外,新技术很容易实行,可以利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。

能够采取化学和物理学概念设计1个份子电路,并让它具有1定的功能性,这是很使人惊异的。 文卡塔拉曼说, 由于尺度如此之小,量高级次医用缝合线、新型人工晶体、智能型药物控释眼科济南试金拉力机软件出色植入材料及制品制备技术;生物相容性好、无或低副作用的新型整形用材料、新型手术后防粘连材料、新型计划生育用器材制备技术子力学效应是这1器件的1个重要方面。因此,能够创建1个看不见却表现得与预期1致的东西,这是1个真实的成功。