Molekulinė elektronika

Įsivaizduokite iš molekulių sudarytą judesio perdavimo mechanizmą: molekulės susižadina ir pradeda osciliuoti viena kitos atžvilgiu, netekusios ar papildomai prisijungusios vieną vienintelį elektroną1; arba domino tvarka išsidėsčiusių molekulių rinkinį, kuris ims pulsuoti iš anksto numatyta tvarka, jei mechaniškai išvesime iš pusiausvyros vieną "domino kauliuko" akį2. Be to, įsivaizduokite nanolaiduką: bent vieno atomo buvimas ar nebuvimas valdo jo elektrinį laidumą3, o laidumo mechanizmai kuriami biomolekulinio atpažinimo procesais4. Čia aprašytais molekulių elgsenos epizodais grindžiamas mechaninis molekulių perjungimas (jo naudojantis galima kurti laisvosios kreipties atminties grandines), molekuliniai-mechaniniai trijų įvadų loginiai rūšiavimo įrenginiai, vienmolekuliniai elektriniu ar magnetiniu lauku valdomi jungikliai ir viengubos spiralės DNR laidukai, kurie "įjungiami", kai DNR molekulė įgauna dvigubos spiralės formą. Šie ir daug kitų molekulinių darinių yra pagrindiniai sparčiai besivystančios molekulinės elektronikos "personažai".
Molekulinės medžiagos elektroninių prietaisų technologijai niekad nebuvo labai svarbios. Prieš dešimt metų jų cheminės savybės buvo ribotai panaudojamos (pvz., silanų (SixHy) ir germanų (GexHy) molekulės - kaip pirminės plonųjų puslaidininkinių sluoksnių medžiagos, ėsdiklių komponentai, rezistų žaliavos, apsauginės medžiagos ir pan.). Visa elektronikos pramonės esmė buvo dielektrikų, puslaidininkių ir metalų darinių gamyba, o fundamentalios žinios, paskatinusios kurti integrinius grandynus, buvo sukauptos dvidešimtojo amžiaus viduryje, kai buvo sukurti kietojo kūno fizikos pagrindai.
1 pav. Molekulinės elektronikos prietaisai.
(a)Šioje fotonuotraukoje pavaizduotas 64 sandūrų molekulinių grandinių rinkinys, suformuotas naudojant laidukų mikroįspaudų technologiją ir molekulių cheminį susiformavimą. Molekulių ir elektrodų sandūros sudarytos laidukų susikirtime. (b) Vienos iš molekulinės elektronikos grandinių, kuri galėtų būti naudojama kaip laisvosios kreipties atminties grandinė arba kaip loginės ir atminties grandinių derinys, mikronuotrauka. Šiose grandinėse naudojamos molekulės yra dviejų stabilių padėčių.
Per pastarąjį dešimtmetį elektronikos pramonės vaizdas iš esmės nepasikeitė. Tiesa, atsirado laidūs polimerai, bet plataus pritaikymo jiems kol kas nerasta. Tačiau manoma, kad per artimiausius 10-20 metų dėmesys molekulėms nuolat didės. Jos tyrėjus domins ne tik kaip medžiagos, kurias galima panaudoti tradicinėje elektronikoje, bet ir kaip aktyviųjų elektronikos prietaisų komponentai (žr. 1...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!