Našli svätý grál elektroniky? Nie je z kremíka

Tím fyzikov z Miami University v Ohiu objavil nový typ organickej molekuly, ktorá vykazuje mimoriadne vysokú elektrickú vodivosť, a navyše je stabilná na vzduchu – čo je v organickej elektronike zriedkavé.

Tím fyzikov z Miami University v Ohiu, vedený Kun Wangom, oznámil objav, ktorý by mohol zmeniť budúcnosť elektroniky. Ich nový molekulárny vodič nie je len efektívny, ale aj vzduchom stabilný, čo je v molekulárnej elektronike výnimočné.

Výsledky boli publikované v prestížnom časopise Journal of the American Chemical Society.

Zbohom kremík?

Elektronika postavená na molekulárnej úrovni je už roky sľubnou cestou – až na jeden problém: vodivosť klesá, keď sa súčiastky zmenšujú. Nová molekula však túto bariéru prekonáva.

Skladá sa z uhlíka, síry a dusíka a jej tajomstvo spočíva v spinovej interakcii elektrónov na koncoch molekuly. Tie sa potom pohybujú ako „guľôčky“ – bez odporu, bez straty energie.

„Nikdy sme nič také v organických materiáloch nevideli,“ hovorí Kun Wang.

Prvý molekulárny vodič s výkonom ako kov

Na testovanie vedci použili skenovací tunelový mikroskop (STM) a techniku STM break junction, vďaka ktorej mohli merať vodivosť na úrovni jednej molekuly. Výsledky ukázali prenos elektrónov bez viditeľnej energetickej straty.

To by v praxi znamenalo:

• menšie a efektívnejšie čipy
• nižšiu spotrebu energie
• nové možnosti v oblasti kvantových zariadení

Kvantová informatika z molekuly?

Podľa tímu vedcov má molekula potenciál fungovať aj ako qubit – základná jednotka kvantovej informatiky. Ak sa jej vlastnosti podarí preniesť do funkčných obvodov, môže to znamenať radikálny skok vpred, kde organická molekula nahradí kremík, meď aj polovodiče.