Атомный транзистор

Сообщение №11803 от Alexander 26 июня 2002 г. 17:57
Тема: Атомный транзистор

Двум независимым группам ученых из Корнуэльского и Гарвардского университетов удалось экспериментально доказать возможность создания атомарного транзистора. Первая из них получила транзистор на одном атоме кобальта, а вторая - на двух атомах ванадия.

Многие научные коллективы напряженно работают над созданием все более миниатюрных логических элементов для компьютеров будущего. Ведутся эксперименты с переключателями на основе гигантских углеродных молекул фуллерена С60, углеродных нанотрубок и других сложных соединений нанометровых размеров. Но можно ли создать основу компьютерной логики - транзистор на единственном атоме, естественном пределе миниатюризации электроники? Впервые на этот вопрос дан положительный ответ.

Обе научные группы использовали сложные органические молекулы для того, чтобы механически закрепить атомы металла между двумя золотыми электродами. Ученые в Корнуэльском университете использовали молекулу в форме колечка с атомом металла в центре. Два хвостика с атомами серы на концах использовались для крепления колечка к золотым электродам (на рисунке). Расстояние между электродами с помощью специальной технологии было доведено до одного нанометра - размера трех атомов кремния.

Протекание тока через такую систему подчиняется законам квантовой механики и определяется зарядом и спином системы. Меняя внешнее поле, ученые переключали органическую молекулу между двумя состояниями, которые отличались на один заряд и один спин. В одном из состояний электроны были способны строго по одному, друг за другом туннелировать с одного электрода на атом металла, а затем на другой электрод. В другом состоянии механизм переноса заряда был иным и определялся сложным взаимодействием спинов электронов атома металла и органической молекулы (так называемый эффект Кондо). В этом случае проводимость системы достигала квантового предела для лучших одномерных проводников (результат сам по себе замечателен, учитывая трудность достижения хорошего контакта органических молекул с золотыми электродами). Ученым удалось измерить проводимость одноатомного транзистора в двух управляемых внешним полем состояниях, которые как раз и соответствуют двум состояниям - включен/выключен обычного кремниевого транзистора.

Конечно, эти эксперименты еще очень далеки от практики - ученым предстоит преодолеть массу трудностей, прежде чем они научатся объединять миллионы атомарных транзисторов в чипы.

Г.А., Компьютерра

Атомный транзистор


Отклики на это сообщение:

Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100