Ученые на шаг приблизились к созданию молекулярных компьютеров

Электрет из одной молекулы продемонстрировала группа ученых во главе с профессором электротехники и прикладной физики Йельского университета Марком Ридом, 12 октября сообщает журнал Nature Nanotechnology.

Обычно электреты изготавливают из пьезоэлектрических материалов. Основное свойство электрета состоит в том, что все его диполи (пары противоположных электрических зарядов) выстраиваются в одном направлении, которое можно изменять с использованием электрического поля.

Ученые давно ищут способ заменить кремниевые чипы на молекулярные устройства, для чего как раз и необходимо создание одномолекулярного электрета, который мог бы стать платформой для двух маленьких энергонезависимых запоминающих устройств. Однако сама возможность создания подобной конструкции долгое время оставалась под вопросом.

Ученые из группы Рида вставили внутрь углеродного бакибола (32-сторонняя молекула) атом гадолиния и поместили образованную конструкцию в транзисторную структуру. В результате они увидели перенос одного электрона и использовали это для выяснения его энергетического состояния. В результате было открыто, что электрическое поле можно использовать для изменения энергетического состояния со стабильного на иное.

Как сказал Рид, получившаяся молекула действует так, словно имеет два стабильных состояния поляризации. По его словам, созданную структуру все же невозможно еще применить в каком-либо устройстве. Однако стало ясно, что в одной молекуле можно создать два состояния, вызывающих спонтанную поляризацию, и два переключаемых состояния. В перспективе это означает возможность, в частности, сжать память в единственной молекуле. Также подобное устройство может быть использовано при создании молекулярных компьютеров.

Напомним, ранее американские физики из Арканзасского университета разработали бестопливный электрогенератор на основе графена.