Международная группа ученых совершила прорыв в молекулярной электронике, создав органическую молекулу с уникальными проводящими свойствами. Это открытие может изменить принципы производства компьютерных чипов.
Физики из Университета Майами совместно с коллегами из Технологического института Джорджии и Университета Рочестера синтезировали молекулу на основе углерода, серы и азота. Ее ключевая особенность — способность проводить электроны без потерь на расстоянии в десятки нанометров, что ранее считалось невозможным для органических соединений.
Кун Ван, руководитель исследования, объясняет, что электроны в новой молекуле движутся практически без сопротивления. «До сих пор не существует молекулярного материала, который позволял бы электронам проходить через него без существенной потери проводимости. Эта работа является первой демонстрацией того, что органические молекулы могут позволять электронам мигрировать через него без потери энергии на протяжении нескольких десятков нанометров», — пояснил Ван. «Уникальность нашей молекулярной системы в том, что электроны движутся по молекуле как пуля без потери энергии, поэтому теоретически это самый эффективный способ переноса электронов в любой материальной системе». «Это не только может уменьшить размеры будущих электронных устройств, но и его структура может также обеспечить функции, которые были бы невозможны с материалами на основе кремния», — добавил он.
Разработка появилась своевременно — кремниевые технологии приближаются к физическим пределам миниатюризации. Органические молекулы могут стать альтернативой, позволяя создавать более компактные и энергоэффективные чипы. При этом себестоимость производства таких компонентов будет ниже современных кремниевых аналогов.
Мехрдад Шири, участник проекта, подчеркивает практическую ценность открытия: молекулу можно интегрировать в существующие чипы в качестве соединительных элементов. Особые свойства материала также открывают перспективы для квантовых вычислений — в будущем он может стать основой для кубитов.
Это открытие может стать началом новой эры в производстве вычислительных устройств, где органические материалы заменят традиционные полупроводники.
