世界上最小的二极管问世

来源:洛阳百事通  发表时间:2016-4-11 14:02:03  点击次数:【569】


  世界上最小的二极管问世

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  来自美国芝加哥大学的研究者和来自以色列BGU大学的研究者们近期研发了一种号称世界上最小的二极管,这种二极管大约只有单个分子那么大。这项研究成果将会发表在Nature 上。

  Yoni Dubi是BGU大学化学系的教授,他指出,这种二极管的研发是分子电子装置发展上的重要里程碑,让我们对电子传导机制有了新的认识。

  随着对计算机运算能力越来越高的要求,科研者们不断研发更高性能的分子,建立分子结构和电极上组装材料之间的联系,从而可以在分子尺度模拟传统的电子元件。

  纳米二极管(又称分子蒸整流器),类似阀门一样可以增强一维方向的电流。这些纳米(或分子)二极管,具有类似于传统电子元件(例如电线、晶体管、整流器等)的性能。单分子电子器件新兴领域的发展为克服Moores定律提供了一种新的方法——经过硬件的计算,高密度集成电路里的晶体管的数量大约每两年会翻倍——这突破了传统硅集成电路的限制。

  芝加哥大学的Bingqian Xu教授的研究团队通过由11个碱基对组成纳米级电路里提取了单个DNA分子。当他们通过分子测量电路时,并没有任何特殊的发现。然而当一种叫"coralyne"的分子层插入DNA分子层时,电路发生了明显的变化。出现了负极的电压比正极的电压高出15倍的现象,这是纳米二极管的重要特征。Xu教授总结道,“我们通过在DNA分子里插入特殊的小分子制成了分子整流器。”

  Dubi教授和他的学生Elinor Zerah-Harush设计了一种电路内的DNA分子理论模型来解释实验结果。这个模型可以解释二极管的特性的原因,即当coralyne插入DNA分子后,打破了内部空间的对称性,从而让二极管表现了现有的特性。

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