Новый переключатель может улучшить электронику

Исследователи из Питсбургского университета изобрели новый тип электронного переключателя, который выполняет логические функции внутри одной молекулы.

«Новый переключатель превосходит существующие одномолекулярные концепции, - заявил проф. Hrvoje Petek. – Мы исследуем, как уменьшить количество электронных элементов до единичных молекул для нового поколения технологий».

Переключатель был открыт путем экспериментирования с вращением триангулярного кластера из трех атомов металла, удерживаемых вместе атомом азота. Кластер полностью заключался в каркас, сделанный из атомов углерода. Исследователи обнаружили, что кластер инкапсулированный в полый углеродный каркас, мог вращаться между несколькими структурами под воздействием электронов. Это вращение изменяло способность молекулы проводить электрический ток, тем самым переключаясь между несколькими логическими состояниями без изменения сферической формы углеродного каркаса. Проф. Петек сказал, что подобный подход защищает молекулу от воздействия внешних химикатов. Благодаря сферической форме прототип молекулярного переключателя может интегрироваться как атомоподобный строительный блок размером 1 нм в вычислительную систему с массовым параллелизмом.

             

Прототип был продемонстрирован на базе молекулярного сэндвича Sc₃N@C₈₀ между двумя электродами, состоящими из плоской подложки окисла меди атомарного слоя и вольфрамового зонда с острием атомного масштаба. Посредством приложения импульса напряжения равносторонняя молекула треугольной формы Sc₃N могла вращаться предсказываемым образом между шестью логическими состояниями.