Международная группа исследователей из Института физики твердого тела при Токийском университете представила первый обычный транзистор, сделанный из одной молекулы. Транзистор сделан из фуллерена. Он использует лазерные импульсы для отправки электронов из молекулы в одном или другом направлении и делает это в миллион раз быстрее, чем кремниевые переключатели. Фуллереновый транзистор изменит концепцию компьютеров, хотя в ближайшее время он не будет реализован.
Фуллерены - это, грубо говоря, просто углеродные трубки в форме шариков. Более 70 лет назад было обнаружено, что фуллерены испускают электроны и фотоны в присутствии электрического поля. Только сейчас для этого явления была создана прочная теоретическая база. Теоретические и экспериментальные исследования проводились в основном японскими учеными. Эксперимент представляет особый интерес, поскольку он согласуется с теоретическими расчетами и открывает возможность практического применения этого явления.
Ведущий автор работы профессор Хирофуми Янагисава сказал: "Мы использовали очень короткие импульсы красного лазерного света для управления тем, как молекулы направляют путь входящих электронов - импульсы света позволяют электронам следовать по стандартному пути или изменять направление предсказуемым образом".
Процессы, происходящие в молекулах, условно напоминают работу стрелок на железнодорожном полотне. При освещении лазерным импульсом электроны отклоняются на другой путь, что происходит в 1000 - 1 миллион раз быстрее, чем при включении кремниевого транзистора. Кроме того, в зависимости от настроек лазерного импульса, переключение может происходить одновременно. Другими словами, одна молекула фуллерена может действовать как группа переключателей, хотя физически это одна молекула. Само собой разумеется, что это позволит сделать логические схемы во много раз меньше.
Это открытие позволит повысить производительность электроники и увеличить плотность компонентов. Другое дело, что на пути к практическому применению существует множество препятствий. Главное из них - миниатюризация источника лазерного импульса.
