分子自旋電子學(xué)的一大進(jìn)步
與傳統(tǒng)電子學(xué)相反,自旋電子學(xué)或自旋電子學(xué)將電子的自旋用于感測(cè),信息存儲(chǔ),傳輸和處理。與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件相比,潛在的優(yōu)勢(shì)是非易失性,增加的數(shù)據(jù)處理速度,降低的功耗以及更高的集成密度。分子自旋電子學(xué)旨在通過(guò)努力控制單個(gè)分子的自旋態(tài),朝著使自旋電子學(xué)小型化的最終步驟邁進(jìn)?;鶢柎髮W(xué)的化學(xué)家和物理學(xué)家與來(lái)自法國(guó)和瑞士的同事合力設(shè)計(jì),沉積并操作了表面上的單分子自旋開(kāi)關(guān)。新開(kāi)發(fā)的分子具有穩(wěn)定的自旋態(tài),并且不會(huì)因吸附在表面上而失去其功能。自然納米技術(shù)。
新化合物的自旋態(tài)穩(wěn)定至少幾天。實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家博士說(shuō):“這是通過(guò)一種類似于計(jì)算機(jī)中基本電子電路的設(shè)計(jì)技巧來(lái)實(shí)現(xiàn)的,即所謂的觸發(fā)器。通過(guò)將輸出信號(hào)循環(huán)回輸入端,可以實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)或在0和1之間切換。”來(lái)自基爾大學(xué)的Manuel Gruber。新分子具有在反饋回路中彼此耦合的三個(gè)屬性:它們的形狀(平面或平坦),兩個(gè)亞基的接近(稱為配位(是或否))和自旋狀態(tài)(高自旋或低自旋) -spin)。因此,分子被鎖定在一種或另一種狀態(tài)。升華并沉積在銀表面上,交換機(jī)會(huì)自組裝成高度有序的陣列。這種陣列中的每個(gè)分子可以用掃描隧道顯微鏡分別尋址,并通過(guò)施加正或負(fù)電壓在狀態(tài)之間切換。
Manuel Gruber博士和有機(jī)化學(xué)教授Rainer Herges博士解釋說(shuō):“我們的新型自旋開(kāi)關(guān)僅需一個(gè)分子即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電子產(chǎn)品中由晶體管和電阻器等多種成分組成的目標(biāo)。這是朝進(jìn)一步小型化邁出的一大步。” 下一步將是增加化合物的復(fù)雜性以實(shí)施更復(fù)雜的操作。
分子是可以以原子精度和可預(yù)測(cè)特性設(shè)計(jì)和制造的最小結(jié)構(gòu)。它們對(duì)電或光刺激的反應(yīng)以及其定制設(shè)計(jì)的化學(xué)和物理功能使其成為開(kāi)發(fā)新型設(shè)備(例如可控表面催化劑或光學(xué)設(shè)備)的獨(dú)特候選人。
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