meilleures mesures des propriétés des circuits électriques en molécules simples
C‘est près de 50 ans que Gordon Moore prédit que la densité de transistors sur un circuit intégré doublerait tous les deux ans. "Loi de Moore" se est avéré être une prophétie auto-réalisatrice que les technologues poussés à répondre, mais de continuer dans l'avenir, les ingénieurs devront apporter des changements radicaux à la structure ou la composition des circuits. Un moyen potentiel d'y parvenir est de développer des dispositifs basés sur les connexions d'une seule molécule.
De nouveaux travaux par le groupe de Josh Hihath au Département Davis UC de génie électrique et informatique, publié le 16 février dans la revue Nature Materials, pourrait aider les technologues font ce saut. Le laboratoire de Hihath a développé une méthode pour mesurer la conformation de molécule unique "câblage", la résolution d'un conflit entre les prédictions théoriques et expériences.
"Nous essayons de réaliser des transistors et des diodes sur des molécules simples, et, malheureusement, vous ne pouvez pas contrôler le moment exactement comment les contacts de la molécule d'électrodes ou ce que la configuration exacte est", a déclaré Hihath. "Cette nouvelle technique nous donne une meilleure mesure de la configuration, qui fournira des informations importantes pour la modélisation théorique."
Jusqu'à présent, il ya eu un grand écart entre le comportement électrique prévue de molécules simples et des mesures expérimentales, avec des résultats étant hors de près de dix fois, Hihath dit.
L'expérience de Hihath utilise une couche d'alcanes (de courtes chaînes d'atomes de carbone, tels que l'hexane, l'octane ou le décane) avec soit de soufre ou d'azote à chaque extrémité qui leur permettent de se lier à un substrat d'or qui agit comme une électrode. Les chercheurs ont ensuite mettre la pointe d'or d'un microscope à effet tunnel à balayage vers la surface pour former une connexion avec les molécules. Comme la pointe est ensuite arrachée, la connexion sera éventuellement consister en une simple jonction-molécule qui contient de six à dix atomes de carbone (en fonction de la molécule étudiée à l'époque).
En faisant vibrer la pointe du STM, tout en mesurant le courant électrique à travers la jonction, Hihath et ses collègues ont réussi à extraire des informations sur la configuration des molécules.
«Cette technique nous donne des informations sur les deux propriétés électriques et mécaniques du système et nous dit ce que la configuration la plus probable est, quelque chose qui ne était pas possible avant", a déclaré Hihath.
Les chercheurs espèrent que cette technique peut être utilisée pour faire de meilleures prédictions de comment les circuits molécule-échelle se comportent et concevoir de meilleurs expériences.