Создан переключатель из одной молекулы

Изображение молекулы, полученное электронным микроскопом. Иллюстрация авторов исследования.

Немецкие физики создали выключатель из одной молекулы. Статья исследователей появилась в журнале Nature Nanotechnology.

В рамках работы ученые исследовали пространственную структуру и свойства молекулы тетрафенил-порферина на серебряной подложке. Как оказалось, под воздействием тока, идущего от иглы микроскопа к подложке, молекула меняет геометрию – в частности, протон «перескакивает» с одного места на другое. При этом в одном состоянии молекула хорошо проводит ток, в то время как в другом – почти не проводит.

Дальше ученым удалось усовершенствовать свой выключатель – удалив атом водорода, они добились того, что у молекулы стало не два, как раньше, уровня проводимости, а четыре.

По словам ученых, подобные молекулы могут использоваться для создания микроскопических электрических схем. При этом исследователи подчеркивают, что в переключении проводимости участвует один единственный протон.

В конце октября 2011 года в Nature Nanotechnology появилась статья, авторы которой построили микроскопический переключатель на основе кремниевого мостика 10 микрометров в длину, 0,5 микрометра в ширину и 0,11 микрометра в толщину.

Гл ... Читать дальше »

Графен предлагает новые возможности

Ученые выяснили, что графен является вполне уместным материалом в органической химии. Будущее органической химии прояснилось, когда исследователи из университета Райса нашли высококонтролируемый способ прикрепления органических молекул к графену, сделав тем самым чудесный материал, подходящий для диапазона новых применений.

Химик Джеймс Тур, полагаясь на ряд предыдущих открытий в области манипуляции графеном, открыл двухступенчатый метод, который преобразовал углеродную пластину толщиной в один атом в суперрешетку для использования в органической химии.

Работа может привести к прорывам в области датчиков, термоэлектрических устройств и метаматериалов на основе графена.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Графен сам по себе инертен к большинству органических реакций и, как полуметалл, не обладает шириной запрещенной зоны, что ограничивает его ценность в электронике. Однако новые результаты показали, что

графен, самый прочный материал благодаря углеродистым связям, можно сделать подходящим для инновационных типов химии.

«Новая двухступенчатая технология позволяет гидрогенизировать графен, чтобы сделать специфический шаблон и затем прикрепить к нему молекулы», сказали исследова ... Читать дальше »

Изобретатель заявил о создании комнатного сверхпроводника

Тестовый образец сверхпроводника Джо с подключёнными измерительными контактами (фото Joe Eck).

Частный исследователь Джо Эк (Joe Eck) претендует на обнаружение «Святого Грааля» энергетики – сверхпроводника, обладающего нулевым сопротивлением при комнатной температуре.

К сожалению, заявка новатора не подкреплена ни официальной научной статьёй, не сторонней проверкой, и всё же… По информации Next Big Future, Эк много лет работает над поиском новых сверхпроводящих составов. Значит, есть шанс, что изобретатель нащупал тот удачный класс материалов, который ускользал от больших групп физиков.

Об опыте, продемонстрировавшем признаки сверхпроводимости при температуре материала в 28,5 градуса Цельсия, Эк поведал на своём собственном сайте.

По словам исследователя, эффект с резким колебанием сопротивления и диамагнитным переходом был выявлен в образце соединения (Tl₅Pb₂)Ba₂Mg₂Cu₉O₁₇₊. Но вовсе не весь кусок этого материала, якобы, переходил в сверхпроводящее состояние, а его маленькая доля. Потому сигналы, свидетельствующие о сверхпроводимости, были смешаны с многочисленными шумами.

Эта ситуация напоминает давний опыт Принстонского университета, в котором были открыты крохотные очаги сверхпроводимости при температу ... Читать дальше »

Новый переключатель для молекулярной электроники

Старший брат главного героя настоящей новости -- классический переключатель.

Исследователи из Университета Питтсбурга разработали новый тип электронного переключателя – молекулу, способную выполнять функции логического устройства. Использование таких молекулярных логических элементов электронных схем может привести к созданию меньших по размеру, более эффективных и быстродействующих электронных схем.

Рис. 1. Молекулярный переключатель был
обнаружен в ходе экспериментов с вращением
треугольного триметаллического кластера,
инкапсулированного в клетку фуллерена. (Рисунок
из Nano Lett., 2011, DOI: 10.1021/nl2028409).

Руководитель исследования, Хрвойе Петек (Hrvoje Petek) отмечает, что новый переключатель превосходит по показателям существующие в настоящее время молекулярные логические устройства, а принципы, установленные в процессе его изучения, позволяют определить, какими правилами нужно руководствоваться, чтобы создать новое поколение более эффективно работающих молекулярных электронных устройств.

Молекулярный переключатель был обнаружен в ходе экспериментов с вращением треугольного триметаллического кластера, атомы металла в связаны с атомом азота, инкапсулированного в к ... Читать дальше »

Новые подробности о структуре фторида скандия (III), сжимающегося при нагревании

Американские физики из Калифорнийского технологического института и Оукриджской национальной лаборатории рассмотрели структуру кубического фторида скандия(III) ScF)₃, который сжимается при нагревании (кратко об этом мы уже писали).

Само явление отрицательного теплового расширения (negative thermal expansion, NTE) изучается довольно давно. Самым известным материалом с NTE называют кубический вольфрамат циркония ZrW₂O₈, необычные свойства которого — способность уменьшаться в объёме при нагревании в очень широком (0,3–1 050 К) диапазоне температур — были обнаружены в прошлом веке. Модели ZrW₂O₈ основываются на предположении о том, что тетраэдры и октаэдры в его атомарной структуре при повышении температуры остаются неизменными, но смещаются друг относительно друга, уменьшая общий объём.

Рис. 1. Система тетраэдров и октаэдров, образуемых атомами в кристалле вольфрамата циркония (иллюстрация из журнала Physical Review Letters).

Материалы вроде вольфрамата циркония можно объединять с традиционными кристаллами и использовать, скажем, при изготовлении деталей точных механических устройств, ... Читать дальше »