`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Переключатель на молекуле

+44
голоса

Исследователи во Франции получили молекулу, чье зарядовое состояние и форма может меняться под внешним воздействием.

Разработка, сделанная в CEMES (Centre d'Elaboration de Matériaux et d'Etudes Structurales), должна обеспечить преимущества в гонке миниатюризации. Вдобавок к управлению зарядом полностью обратимым способом, исследователи обнаружили связь между зарядом молекулы и ее геометрической формой, что может быть использовано в качестве бита или электромеханической системы в наномасштабной шкале. Это полностью управляемое переключение состояний на молекулярном уровне весьма перспективно для создания сверхплотной цифровой памяти или наномоторов.

То, что разработали исследователи из CEMES, называется молекулярным переключателем: молекула, которая может поочередно принимать состояние А или состояние В под действием внешнего стимула. В данном эксперименте два состояния соответствовали разной геометрии молекулы: структура молекулы оставалась неизменной, но форма менялась. Чтобы вызвать изменения, к молекуле добавлялся электрон, который и являлся внешним стимулом. Добавление электрона вызывало дополнительную силу отталкивания, что приводило к тому, что расстояние между некоторыми атомами увеличивалось, изменяя форму молекулы с плоской на пирамидальную. С технической точки зрения операция стала возможной благодаря использованию сканирующего туннельного микроскопа. Он служил и камерой для определения формы молекулы, и инструментом для инжекции электронов. Когда к зонду микроскопа прилагалось напряжение, молекула захватывала электрон и изменяла форму, становясь пирамидальной. Процесс полностью обратим: при изменении направления поля электрон освобождался, и молекула принимала плоскую форму. Исследователи измерили зарядовое состояние молекулы в обеих конфигурациях, используя атомно-силовой микроскоп, и установили тесную связь между зарядом молекулы и ее геометрической формой.

Подобный переключатель открывает путь многочисленным приложениям, включая синтез элементарных ячеек памяти на молекулярном уровне. Способность молекулы удерживать заряд и освобождать его по требованию может быть использована для кодирования двоичной информации. Вдобавок к молекулярной электронике геометрическая трансформация молекулы может служить наномашиной. Управление переносом заряда, который определяет изменение геометрической формы, может позволить создать, например, шаговый двигатель.

Переключатель на молекуле

На диаграмме показана форма молекулы как функция ее зарядового состояния. Слева имеются два квадрата, плоские электрически нейтральные молекулы. Когда зонд микроскопа располагается над молекулой слева, то при напряжении 2 В молекула захватывает дополнительный электрон и изменяет форму на пирамидальную (в центре). Это изменение полностью обратимо: при приложении обратного напряжения молекула теряет заряд и принимает предыдущую форму (справа)

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT