A hagyományos áramvezető anyagok vezetőképessége gyakran gyorsan csökken a mérettel, ami a molekuláris elektronika egyik komoly kihívása. Ez már csak annyiban is gond, hogy a szakemberek mostanában olyan módszereket keresnek, amelyek kihagynák a számítógépes chipek gyártásához ma használt szilíciumot és fémeket. Az ezeket kiváltó apró molekuláris anyagok használata funkcionális alkatrészekhez, például tranzisztorokhoz, érzékelőkhöz és összeköttetésekhez számos előnnyel járna, különösen mivel a hagyományos szilícium alapú technológiák közelednek fizikai és teljesítménybeli határaikhoz.
Eddig viszont nem találtak olyan molekuláris anyagot, amely lehetővé tette volna az elektronok áthaladását a vezetőképesség jelentős vesztesége nélkül. Ezért is számít áttörésnek a Miami Egyetem fizikusainak felfedezése: egy nagy vezetőképességű, levegőn stabil molekuláris vezeték, amelyről a Journal of the American Chemical Society folyóiratban számoltak be.
Az újonnan kifejlesztett szerves molekula – amelynek csupán a tesztelése és a validálása is két évig tartott – szénből, kénből és nitrogénből áll. Figyelemre méltó elektromos vezetőképessége a molekula két végén található elektronspinek közötti speciális kölcsönhatásnak köszönhető, ez ugyanis lehetővé teszi a töltések zavartalan áramlását. A kutatók egyébként pásztázó alagútmikroszkóppal (STM) vizsgálták a molekula tulajdonságait, STM töréspont technikát alkalmazva egyetlen molekula izolálására és elektromos vezetőképességének mérésére.
A most kifejlesztett rendszer egyedülálló abban, hogy az elektronok golyók módjára mozognak, méghozzá energiaveszteség nélkül, és ilyet eddig még sosem láttak szerves anyagokban – véli Kun Wang, a Miami Egyetem Bölcsészettudományi Karának fizika adjunktusa. Ez a rendkívül hatékony elektronszállítás csökkentheti a jövőbeli eszközök méretét, és olyan funkciókat tehet lehetővé, amelyek túlmutatnak azokon, amelyek eddig szilícium alapon működtek – teszi még hozzá.
Wang szerint a molekula képességei új lehetőségeket teremthetnek a molekulaalapú kvantuminformatikában. A jövőben ugyanis qubitként, a kvantum-számítástechnika alapvető egységeként lehetne használni ezt a molekuláris rendszert.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
