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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Цветное зрение слабеет к периферии 21.06.2020 Часто говорят: "краем глаза заметил (заметила)", то есть увидел боковым зрением. Однако не стоит так уж сильно доверять краю глаза: боковым зрением мы обычно видим то же, что и перед собой. (Хотя это не значит, что краем глаза вообще невозможно ничего заметить.) Еще одну странность бокового зрения выяснили сотрудники Дартмутского колледжа и Амхерстского колледжа. Странность касается восприятия цвета. Исследователи ставили эксперимент с добровольцами, которых погружали в виртуальную реальность: они ходили по каким-то историческим местам, смотрели уличные представления, слушали репетицию оркестра и пр. В виртуальной реальности можно было поворачиваться кругом и осматривать ее, как угодно. В устройство был вмонтирован датчик, отслеживающий направление взгляда, и исследователи меняли цветовую насыщенность картинки так, чтобы полностью цветной была только зона по центру взгляда. На периферии же цвета бледнели и исчезали, так что боковая картинка иногда становилась черно-белой. У подопытных потом спрашивали о том, какие цвета они видели и где они их видели - и оказалось, что большинство (но не все) не обращали внимание на обесцвечивание периферической картинки. Треть добровольцев вообще видела цвета только в самой центральной зоне, составлявшей всего 5% от всего поля зрения. В другом варианте эксперимента нужно было определить, какой цвет теряет насыщенность на периферии, и результаты оказались похожи - большинство не замечало ослабления цвета. В исследовании участвовало около 180 человек, и вряд ли все они были с какой-то одинаковой особенностью, не позволявшей адекватно воспринимать цвета боковым зрением. Так что, скорее всего, это обычная особенность человеческого зрения. Какие тут работают физиологические механизмы, предстоит еще выяснить, хотя можно предположить, что нечувствительность к "боковым цветам" связана с тем, что фоторецепторы-колбочки, которые как раз и различают цвета, сгруппированы у нас преимущественно в центре сетчатки.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026