Felfedezhették a számítógépek titkos kincsét, a Szent Grált!
Egy frissen felfedezett, rendkívül jó elektromos vezető képességgel rendelkező szerves molekula forradalmasíthatja a szilícium alapú technológiákat, lehetővé téve a kisebb, hatékonyabb és potenciálisan költséghatékonyabb eszközök kifejlesztését.
A hagyományos áramvezető anyagok vezetőképessége gyakran jelentősen csökken a méret csökkentésével, ami komoly kihívást jelent a molekuláris elektronika területén. Ez a helyzet különösen aggasztó, mivel a kutatók egyre inkább olyan alternatív megoldásokat keresnek, amelyek képesek lenne kihagyni a számítógépes chipek gyártásában jelenleg domináló szilíciumot és fémeket. Az apró molekuláris anyagok alkalmazása funkcionális alkatrészek, például tranzisztorok, érzékelők és összeköttetések előállításában számos előnyt kínálhat. Ez különösen fontos, mivel a hagyományos szilícium alapú technológiák már közelítenek fizikai és teljesítménybeli határaikhoz.
Eddig nem sikerült olyan molekuláris anyagot azonosítani, amely lehetővé tette volna az elektronok áramlását anélkül, hogy jelentős veszteségek lépnének fel a vezetőképesség terén. Éppen ezért számít forradalmi lépésnek a Miami Egyetem kutatóinak legújabb felfedezése: egy rendkívül magas vezetőképességgel bíró, levegőn stabil molekuláris vezeték, amelyről a Journal of the American Chemical Society című szaklapban 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 legújabb fejlesztés egyedülálló abban a tekintetben, hogy az elektronok golyókhoz hasonlóan mozognak, ráadásul mindezt energiaveszteség nélkül teszik. Ilyen jelenséget eddig még nem tapasztaltak szerves anyagokban - fogalmazott Kun Wang, a Miami Egyetem Bölcsészettudományi Karának fizika adjunktusa. Ez a kiemelkedően hatékony elektronszállítás lehetőséget adhat arra, hogy a jövő technológiai eszközei kisebb méretűek legyenek, és olyan új funkciókat valósíthassanak meg, amelyek a korábbi szilícium-alapú megoldásokon túlmutatnak - tette hozzá.
Wang állítása szerint a molekula sajátos tulajdonságai új horizontokat nyithatnak meg a molekulaalapú kvantuminformatika területén. A jövőben ez a molekuláris rendszer qubitként, vagyis a kvantumszámítástechnika alapvető építőelemének szerepét töltheti be.
