Дослідники створили електронний логічний елемент, що складається з єдиної молекули.
Дослідники з Піттсбурзького університету розробили новий тип електронного логічного елемента, який здатний виконувати прості логічні функції в межах однієї молекули. Згідно інформації, опублікованій в журналі Nano Letters, об'єднання таких елементів-молекул в одну електронну схему дозволить створити більш малі, більш швидкі і більш енергозберігаючі електронні пристрої нового покоління.
Згідно Хрвоє Петеку (Hrvoje Petek), науковому керівнику даного проекту, який виконувався в рамках гранту, розміром 1 мільйон доларів, наданих фондом WM Keck Foundation, новий логічний елемент-молекула значно перевершує за всіма параметрами всі існуючі на сьогоднішній день подібні розробки.
Під час своїх досліджень вчені експериментували з складними молекулами. Молекула-елемент складається з двох частин, однією частиною є обертова структура, що складається з трьох атомів металу, скріплених одним атомом азоту. Ця структура міститься всередині кулястої "клітини", що складається з атомів вуглецю, так званого фулерену.
Обертова четырехатомная структура під впливом зовнішнього електричного поля може займати одне з декількох фіксованих положень. Її положення впливає на електропровідність зовнішньої оболонки. Таким чином, керуючи положення обертової частини молекули можна керувати її логічним станом не змінюючи форми зовнішньої вуглецевої оболонки. Зовнішня оболонка так само оберігає внутрішню частину складної молекули від впливу хімічних речовин із зовнішнього середовища.
Завдяки тому, що зовнішня форма складної молекули завжди постійна, такі "молекулярні перемикачі" без праці можуть бути об'єднані в більш складні схеми логічних елементів, що реалізують набір базових логічних функцій. Розміри одного такого елемента не будуть перевищувати одного нанометра, а об'єднувати такі структури можна на єдиній основі, на якій згодом можна буде створити і традиційні електронні елементи, що виконують функції узгодження молекулярної електроніки із звичайними електронними компонентами.
Вчені продемонстрували прототип молекулярного логічного ключа, використовуючи молекулу Sc3N@C80, укладену між двома електродами. Роль одного електрода виконував одноатомний шар оксиду міді, а роль другого - вольфрамове вістря, має атомну гостроту. Застосовуючи різні імпульси напруги, вчені домоглися того, що обертається молекула Sc3N займала одне з шести фіксованих положень - логічних станів цього елемента.