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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Прародина индейцев - Алтай 10.02.2012 Алтай является прародиной коренных жителей Америки - индейцев. К таким выводам пришла группа антропологов из Университета Пенсильвании совместно с Людмилой Осиповой из Института Цитологии и Генетики, Новосибирск. "Алтай - это ключевой регион, поскольку сюда прибывали и отсюда выходили различные народы в течение тысяч лет", - говорит профессор Теодор Шурр, возглавлявший американскую часть группы. Среди народов, которые вышли из Алтая, находятся и предки первых американских индейцев. По-видимому, около 20 - 25 тысяч лет назад эти доисторические люди азиатского происхождения пересекли Берингов перешеек, соединявший Чукотку и Аляску, и заселили Америку. Целью исследования, по словам Шурра, было "определить являются ли населяющие Урал популяции "сестринскими" или "родительскими" по отношению к популяциям индейцев". Для этого ученые проанализировали генетические маркеры митохондрий, наследуемых по материнской линии, и Y хромосом, которые передаются от отцов к сыновьям. Они также сравнили ДНК индейцев с генетическим материалом, собранным в Сибири, Центральной и Восточной Азии, Монголии. В итоге оказалось, что ближе всего к коренному населению Америки находятся жители южной части Алтая. Так, например, и у тех и у других в Y хромосоме присутствует редкая мутация, известная как гаплогруппа Q. Схожие результаты дал и анализ митохондрий. Зная примерную скорость мутаций, ученые оценили, что генетическое расхождение между жителями Алтая и индейцами произошло примерно 13-14 тысяч лет назад. Удалось узнать им кое-что и о самих жителях Алтая. Жители южного Алтая имеют большое генетическое сходство с монголами, а жители северного - с жителями Урала и самодийцами (ненцы и др.). В то же время, митохондриальный анализ показал значительное сходство между "южанами" и "северянами". Вероятно, женщины с большей легкостью переходили от одной популяции к другой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026