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运输属性

运输属性

‘Nanoshuttle’给电子骑

29 Oct 2008 Isabelledumé.
浴缸/ Loughborough NEMS电子纳米浴

一条可以在英国的物理学家建造一段微小的机械梭,只能移动四个电子。该设备可能导致开发新一代纳米机电装置(NEMS)—包括逻辑设备和记忆。

循环围绕电路的概念—而不是让它们流过电线—首次提出十年前作为电子设备运输充电的新方法。这种纳米托尔可以一次移动少量电子,导致超级电流电子设备的开发,这些电子设备消耗极少的能量并在高频下操作。

在创建纳米室的早期尝试包括通过施加交流电流设定振动的半导体柱。然而,这些装置往往相当大(数百纳米)并以固定频率操作。其他尝试包括捕获单一碳-60分子(或“buckyball”)两个电极之间。虽然这种系统似乎表现得像南美窗口,但巴掌队太小了(1 NM直径)以拍摄确认它实际上来回移动的显微镜图像。

小金属梭

现在,谢尔盖·帕雷·戈德(Sergey Gordeev)和浴室的同事成功地制作了第一个穿梭连接,其中梭子的作用是由金属纳米颗粒20发挥的 nm in diameter (arxiv:0810.2430)。

研究人员测量了电流–制造设备的电压特性,发现它们正如由1998年提出的充电穿梭理论所预测的那样。该团队包括来自Loughborough大学的研究人员,使由嵌入在两金之间的差距中的金纳米粒子组成的班车交叉点。电极。通过单层柔性有机分子附着纳米​​颗粒,其充当微小弹簧。当将电压施加到电极时,纳米颗粒开始振荡,从负极转移电子到正电极(参见 电影)。

由于梭尺寸的小尺寸,每个循环传输的电子数量非常小(四至四至四个),每个循环相同。然而,它可以通过改变电极之间施加的电压来改变。

该设备产生与设备的振荡频率成比例的电流。但是通过穿梭结的电流也可以通过改变纳米粒子的质量和连接分子的弹性来改变。什么’可以通过将电压偏压(或栅极)施加到场效应晶体管中来控制。

‘各种各样的新型纳米型’ possible

“所有这些优势都承诺提供各种新颖的纳米型,应该能够在室温和非常大的频率范围内运行,”Gordeev告诉NanotechWeb.org。这种装置应允许单一电子以非常高的10率转移9–1011 Hz.

该团队现在正在制作三电极穿梭晶体管。第三(栅极)电极将允许梭子的势能变化,从而控制在一个循环中由梭子传递的电子的数量。“我们的实验的主要目标之一是实现单电子制度,其中电子将逐个转移一个,” said Gordeev.

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