Фізики створили діод з однієї молекули

Міжнародний колектив фізиків створив діод - один з найважливіших пристроїв в електроніці, що складається з однієї молекули. Стаття учених опублікована в журналі Nature Chemistry. Основна суть роботи викладена в прес-релізі Королівського хімічного суспільства.
Особливість діода в тому, що він пропускає електричний струм тільки в одному напрямі. Діоди використовуються у всіх електричних пристроях. У зв'язку з тенденцією до мініатюризації учені постійно розробляють діоди все менших розмірів. Діод, створений авторами нової роботи, є молекулою, що складається з чотирьох кілець циклічних вуглеводнів. Два "перші" кільця обділені електронами, тоді як на "другій" парі кілець спостерігається їх надлишок.
Для того, щоб молекула працювала як діод, ученим необхідно було прикріпити її до двох електродів (катоду і аноду) за допомогою ковалентних зв'язків. Залежно від орієнтації молекули по відношенню до електродів, вона пропускатиме випромінювання в одному або в іншому напрямі. Забезпечити єдиний спосіб прикріплення учені змогли за рахунок особливої схеми утворення зв'язків.
До різних кінців молекули були приєднані хімічні групи, що створюють зв'язки з матеріалом електродів за різних умов. Майбутній діод спочатку поміщувався в умови, що сприяють утворенню тільки одного типу зв'язків. Після прикріплення одного кінця молекули до потрібного електроду, система поміщувалася в умови, при яких формувалися зв'язки між електродом і хімічною групою на іншому кінці молекули.
Автори дослідження не указують, чи готовий створений ними пристрій для масового впровадження в практику. Теоретично, мономолекулярний діод допоможе досягти надзвичайно істотного зменшення розмірів електронних пристроїв.
Нещодавно з'явилося повідомлення про інший прорив в області створення різного типу діодів. Групі фізиків з Массачусетського технологічного інституту вдалося створити мікрохвильовий діод - діод, що пропускає в одному напрямі тільки випромінювання відповідного діапазону частот.
Пристрій мономолекулярного діода. Зображення авторів дослідження

Источник: Хрещатик - Київська мунiципальна газета | Прочитать на источнике