東京工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家使用放置在化學(xué)鍍金納米間隙電極內(nèi)的一個(gè)4.5納米長(zhǎng)的分子，創(chuàng)造了第一個(gè)熱穩(wěn)定的有機(jī)分子納米線器件。

用于制造現(xiàn)代集成電路的傳統(tǒng)方法和材料接近(或可能已經(jīng)達(dá)到)它們關(guān)于最終產(chǎn)品尺寸的最終物理限制。換句話說(shuō)，如果不深入研究其他類型的材料和技術(shù)，例如有機(jī)分子電子器件，電子器件的進(jìn)一步小型化幾乎是不可能的。然而，由于有機(jī)分子和金屬電極的熱波動(dòng)，這類器件通常僅在極低溫度下正常工作。

雖然稱為ELGP電極的特殊化學(xué)鍍金納米間隙電極在其間隙處表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，但必須開(kāi)發(fā)新類型的分子線以解決上述問(wèn)題。正因?yàn)槿绱?，包括東京工業(yè)大學(xué)(東京工業(yè)大學(xué))的Yutaka Majima教授在內(nèi)的一組科學(xué)家專注于一種稱為二硫烷基碳橋聯(lián)低聚(亞苯基亞乙烯基)或COPV6(SH)2的4.5納米長(zhǎng)分子。短。

該分子具有剛性的棒狀π-共軛體系，其通過(guò)四個(gè)4-辛基苯基與其周圍電子和空間隔離。該分子具有兩個(gè)巰基末端，其可以或可以不與ELGP納米間隙的相對(duì)金表面化學(xué)結(jié)合。有趣的是，研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)COPV6(SH)2分子以特定方式與金表面結(jié)合時(shí)，稱為SAuSH，所得器件顯示出相干諧振電子隧道器件的特征行為，其具有一系列潛在的應(yīng)用電子和納米技術(shù)領(lǐng)域。

最重要的是，所得到的器件具有熱穩(wěn)定性，在9和300 K時(shí)都顯示出類似的電流 - 電壓曲線。在使用柔性有機(jī)分子線之前尚未實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。然而，COPV6(SH)2分子可以通過(guò)多種方式與ELGP 納米間隙結(jié)合，并且該團(tuán)隊(duì)目前無(wú)法控制它們將獲得的器件類型。

盡管如此，他們還是測(cè)量了他們獲得的器件的電氣特性，以便詳細(xì)解釋決定其行為的潛在量子機(jī)制。此外，他們用理論推導(dǎo)的值驗(yàn)證了他們的發(fā)現(xiàn)，通過(guò)這樣做，他們進(jìn)一步加強(qiáng)了他們對(duì)SAuSH設(shè)備的工作原理和其他可能配置的了解。

接下來(lái)的挑戰(zhàn)是獲得更好的SAuSH裝置產(chǎn)量，因?yàn)樗鼈兊漠a(chǎn)率低于1%。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，分子的剛性和高分子量以及ELGP電極的穩(wěn)定性將導(dǎo)致所得器件的高穩(wěn)定性和低產(chǎn)率。鑒于COPVn類分子和各種ELGP納米間隙配置的許多可能的變化，可以通過(guò)調(diào)整方法和所用分子和間隙的特征來(lái)解決產(chǎn)量問(wèn)題。這項(xiàng)工作中報(bào)告的數(shù)據(jù)將為未來(lái)的分子級(jí)電子研究奠定基礎(chǔ)。