研究人員創造出全世界最小的二極體

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一個全世界最小的單分子二極體,已經被來自Negev的Ben-Gurion大學(Ben-Gurion University of the Negev)和喬治亞大學(University of Georgia)的一組研究人員所創造出來。這個小組的研究,於4月4日在自然化學期刊線上發表。

來自Negev的Ben-Gurion大學的領導共同作者Yoni Dubi博士說:「創造及特徵出全世界最小的二極體,是分子電子裝置發展上,一項重大的里程碑。」

「它給予我們進入電子傳輸機制新的洞悉。」

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科學家插入一個名為coralyne的小分子到DNA,並且能創造出一個單分子的二極體,能夠在未來的奈米電路上被用來當作1個主動元件: University of Georgia / Ben-Gurion University of the Negev.

來自喬治亞大學的領導共同作者Bingqian Xu博士補充:「50年來,我們已經能夠把越來越多的電腦能力放進越來越小的晶片,但現在,我們正在推向矽元素的物理極限。」

「如果以矽為基本成分的晶片變得非常的小,它的性能將會變得不穩定和不可預測。」

為了對這項挑戰尋找出一個解決方法,科學家轉向DNA。

Xu博士說:「DNA的可預測性、多樣性、以及可塑性,讓它成為使用單一分子的實用電子裝置設計上,一個優先的候選者。」

研究小組從11個DNA基對(base pair)中取出一個單一DNA分子,並將它連接到一個只有幾奈米大小的電路上。

當他們經由分子來測量電流時,它沒有表現出任何特別的行為。

然而,當一個名為’coralyne’的分子層被插入DNA層之間,電路的行為有了戲劇性的改變。

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負對正電壓的電流跳升到15倍,一個奈米二極體必要的特性。

Xu博士說:「這個發現是相當有悖常理的,因為分子結構在coralyne插入後,似乎依舊是對稱的。」

由研究小組發展的一個理論模型指出,源自於電壓感應偏壓的DNA類似二極體行為,在coralyne插入後,打破在DNA內的空間對稱。

Xu博士說:「我們的發現能夠導致在設計上的進展,以及奈米級電子元件的建造,比現有零件小至少100倍。」

科學家打算繼續他們的研究,目標是打造額外的分子裝置和提升分子二極體的性能。

來源: Sci News

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