Splněný sen nanoinženýrů - molekulová dioda

Zpravodajství Hardware Splněný sen nanoinženýrů - molekulová dioda

A je to tady! To, oč se inženýři molekulární elektroniky snažili již skoro 40 let, se konečně stalo skutečností. Dosavadní nejmenší komerční diody (nepleťte si je s LEDiodama), které si můžete zakoupit na prodejnách, mají rozměry 0,4x0,2x0,12 mm (i s pouzdrem) to opravdu není moc, ale když vám upadne na zem, stále máte šanci ji ve vhodných podmínkách pod lupou znovu najít. Nicméně vědci z Kolumbijské univerzity se rozhodli, že nám situaci zapeklitě stíží a vyrobili diodu o velikosti molekuly. Latha Venkataraman, profesorka aplikované fyziky na univerzitě sdělila, že dioda je padesátkrát výkonnější než diody podobného designu a vzhledem ke svým malým rozměrům než dojde k poškození, dokáže udržet napětí něco přes 250V a proud okolo 0.1 mikro Ampér.

ilustrate nejmenší dioda

Ilustrační ukázka molekulové diody (1), jedna z nejmenších dostupných diod (2)

Tvorba takových zařízení, které by používali aktivních součástek o rozměrech řádově molekul, bylo žhavým tématem nanovědy již dlouhou dobu, dalo by se říci, že se stalo svatým grálem jak už elektro-fyziků tak také i chemiků s elektronickým zaměřením už od doby, kdy na toto téma uveřejnili svou seminární práci Mark Ratner a Arieh Aviram v roce 1947. A jak vůbec molekula může získat takovéto vlastnosti?? Celé tajemství spočívá, jak už tomu bývá i u běžných diod, ve vytvoření dvou el. charakteristikou odlišných částí, to kupodivu u molekuly nebylo nijak obtížné, jednoduše se jedna polovina "vykoupala" v iontovém roztoku a aby asymetrie byla ještě větší, celá molekula byla vsazena mezi zlaté kontakty o rozdílných velikostech.

Zdroje obrázků použitých v článku:
miniatura a (1): ifclscience.com
(2):infineon.com


 

  Aktivity (1)

Zprávu pro vás napsal Gabriel Mastný 27.5.2015 19:39
Avatar

Miniatura
Všechny články v sekci
Zprávy ze světa hardwaru

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (1)

Avatar
Fredep
Redaktor
Avatar
Fredep:

Také to z toho videa moc nechápu, ale asi to bude tak, že v závěrném směru má tato dioda větší odpor, ale ne až tak velký, abys mohl zanedbat protékající proud. Mimochodem, pokud přesáhneš napětí na normální diodě, tak proud může protékat i opačným směrem, na podobném principu fungují tranzistory...

Odpovědět  +2 27.5.2015 21:09
Týmová práce je důležitá proto, aby bylo možno obvinit z neúspěchu někoho jiného.
Avatar
Filip Šohajek
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Fredep
Filip Šohajek:

"While such asymmetric molecules do indeed display some diode-like properties, they are not effective. A well-designed diode should only allow current to flow in one direction—the 'on' direction—and it should allow a lot of current to flow in that direction. Asymmetric molecular designs have typically suffered from very low current flow in both 'on' and 'off' directions, and the ratio of current flow in the two has typically been low. Ideally, the ratio of 'on' current to 'off' current, the rectification ratio, should be very high."

Editováno 27.5.2015 21:13
 
Odpovědět 27.5.2015 21:13
Avatar
Gabriel Mastný
Redaktor
Avatar
Gabriel Mastný:

Ano ideální dioda podle teorie propouští pouze jedním směrem, ovšem v realitě jde malé množství i zpět(bývá označováno jako zbytkový proud), ale jsou to opravdu zanedbatelné hodnoty...
http://cs.wikibooks.org/…ronika/Diody

Odpovědět  +3 27.5.2015 21:17
Where there's will, there's way.
Avatar
Zdeněk Pavlátka
Tým ITnetwork
Avatar
Odpovídá na Fredep
Zdeněk Pavlátka:

U normální (usměrňovací) diody teče proud větší než pár mA v závěrném směru jen po jejím zničení příliš velkým napětím. V obou směrech propouští Zenerova (stabilizační) dioda.

Odpovědět  +2 28.5.2015 13:38
Kolik jazyků umíš, tolikrát jsi programátor.
Avatar
mkub
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Fredep
mkub:

tranzistory funguju na trosku odlisnom principe...

 
Odpovědět  +2 28.5.2015 13:38
Avatar
rplsicik
Člen
Avatar
Odpovídá na mkub
rplsicik:

Teoreticky (čisto len teoreticky) vzaté obyčajny tranzistor či už NPN alebo PNP vodivost nieje nič ine len dve diody

 
Odpovědět  -3 26.6.2015 10:09
Avatar
Zdeněk Pavlátka
Tým ITnetwork
Avatar
Odpovídá na rplsicik
Zdeněk Pavlátka:

Ne, to opravdu ne. Pokud bys zapojil 2 diody, nebude ti to fungovat jako tranzistor. Budeš mít PN-NP, místo PNP. A to je hódně velký rozdíl. Funkčnost tranzistoru je založena na různých rozměrech těch tří částí (emitor, báze a kolektor), u diod ty rozměry neovlivníš. Takže i kdybys tu N část diod nějak spojil, nebyl by to tranzistor...

Odpovědět  +2 26.6.2015 14:29
Kolik jazyků umíš, tolikrát jsi programátor.
Avatar
mkub
Redaktor
Avatar
Odpovídá na rplsicik
mkub:

vobec nie... nastuduj si, ako funguje tranzistor... tranzistor funguje na uplne odlisnom principe, nez klasicka polovodicova dioda...

 
Odpovědět  +1 28.6.2015 17:47
Avatar
mkub
Redaktor
Avatar
Odpovídá na rplsicik
mkub:

totiz ta stredna cast je iba jedna, jedina a to je najtensia cast tranzistora
a ako dobre spomenul Zdenek, tak by si dostal iba PNNP, co nie je ani zdaleka PNP

 
Odpovědět 28.6.2015 17:56
Avatar
mkub
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Zdeněk Pavlátka
mkub:

myslim, ze v tomto niektore odborne publikacie dost zavadzaju, ked popisuju tranzistor na principe 2 diod... aj s tymto popisom som sa stretol...
presnejsie by bolo pri popise pouzir prechody kolektor-baza, baza-emitor...

 
Odpovědět 29.6.2015 20:51
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 10 zpráv z 11. Zobrazit vše