Как создать электронику
с настраиваемыми компонентами
молекулярного масштаба.
Если вам за 30, вы можете помнить такой носитель информации, как магнитная плёнка. Её рулоны, заключённые в пластмассовые корпуса кассет, в не столь уж далёком прошлом показали себя отличной альтернативой виниловым пластинкам и даже позволили выйти на новый уровень домашнему видео.
С тех пор созданы куда более совершенные технологии, однако теперь исследователи по-новому взглянули на тогдашних героев – те самые ферромагнитные оксиды хрома, роль которых в глобальном технологическом прогрессе, видимо, ещё рано считать завершённой. Это напрямую вытекает из нового исследования, проведённого сотрудниками Центра биодизайна для прикладных структурных открытий и Школы молекулярных наук при Американском университете Скоттом Сейресом и Джейкобом Гарсия. Им удалось получить беспрецедентную детальность изучения посредством масс-спектроскопии и сверхбыстрых лазерных импульсов.
«Известно, что оксиды хрома обладают действительно захватывающими магнитными и электронными свойствами», – говорит Сайрес. Но оказалось, что мы можем увеличивать металлические свойства соединений хрома, просто добавляя к ним атомы кислорода. А поскольку эти изменения в принципе довольно точно контролируемы, то мы, можно сказать, открыли двери в новое поколение электроники, которая вскоре может достичь минимально возможного масштаба. Только представьте: в наших электронных схемах будут настраиваемые компоненты размером с молекулу! Так что уже в ближайшее время вполне можно ожидать появление новых устройств, в которых значительно увеличатся мощности обработки и хранения данных, ведь – в зависимости от количества присутствующих атомов кислорода – оксиды хрома способны быть как проводниками, так и полупроводниками. Или даже изоляторами.
Это изменчивость возводит сам оксид хрома в ряд любопытных веществ, известных как полуметаллы. Кроме того, результаты экспериментов показали справедливость данной модели поведения материала и для чрезвычайно малых масштабов – в них обнаруженные особенности физики модификаций оксида хрома тоже работают. «Это означает, – заключает Скотт Сейрес, – что мы можем создавать новые устройства из очень небольшого количества материала и при этом сохранять эти захватывающие электронные свойства, которыми известны оксиды хрома».
И конечно, кроме преобразующего дополнения к новому поколению уже знакомых электронных устройств, технология на основе оксида хрома способна сократить и несколько упростить путь к полномасштабному развёртыванию квантовых вычислений.
По материалам АРМК.