Одномолекулярный диод получен «скрещиванием» алмаза с фуллереном

Одной из альтернатив почти достигшему физических пределов миниатюризации кремнию является молекулярная электроника. Эта область исследований находится на стыке химии, электроники и материаловедения, и нацелена на использование в электронных схемах молекул — чаще всего органических — с определенными электрическими свойствами.

Такая молекула, в одиночку способная действовать как диод, была синтезирована двумя исследовательскими коллективами бельгийского католического университета UCL (Université catholique de Louvain) в сотрудничестве с командой Стэнфордского университета (штат Калифорния).

Новая молекула, о получении которой сообщает журнал Nature Communications, образована двумя структурными формами углерода: фуллереном (C60) и наноагрегатом алмаза.

Измерения, проведенные с применением техники манипулирования атомами в сканирующем туннельном электронном микроскопе, которая является областью почти эксклюзивной компетенции инженеров Стэнфорда, продемонстрировали способность этой молекулы при размерах всего несколько нанометров проводить ток только в одном направлении.

Понять причины наблюдаемого эффекта с теоретической точки зрения помогла компьютерная симуляция, основанная на квантовомеханической модели системы. Алгоритм программы был разработан доктором Андресом Ботелло-Мендесом (Andres Botello-Mendez) и может в дальнейшем применяться для прогнозирования электрических характеристик других молекул такого типа.