Thiết bị nối các nguyên tử có thể tạo ra máy tính cực nhỏ có công suất cao

Đi-ốt là các cấu thành cốt lõi trong máy tính, thiết bị âm thanh và vô số các loại thiết bị điện tử khác. Nếu các nhà thiết kế có thể thay thế đi-ốt bằng một phân tử, thì các sản phẩm này có thể thu nhỏ kích thước xuống mức đáng kinh ngạc.

Công nghệ này có thể cho phép các nhà thiết kế máy tính tiếp tục duy trì Định luậtMoore- dự đoán cứ sau 18 tháng các tiến bộ công nghệ sẽ cho phép tăng gấp đôi số lượng bán dẫn trên một con chip máy tính. Nhưng cho đến nay, luật này dường như đã đi đến cuối cuộc đời của nó khi các con chip thu nhỏ tiến gần tới các giới hạn vật lý của mình.

Được một nhóm nghiên cứu tạo ra trong đại họcChicago, con đi-ốt - một phân tử này có kích cỡ khoảng vài chục nguyên tử, và nhỏ hơn 1000 lần so với đi-ốt thông thường hiện nay.

Gần đây, các nhà lý thuyết của trường Đại học Nam Florida và Viện Hàn lâm Khoa học Nga đã giải thích các nguyên lý để cho thiết bị này hoạt động. Các nhà nghiên cứu cho thấy các mức năng lượng điện tử trong một phân tử là các kênh khác nhau để chuyển đổi điện tử từ điện cực này sang điện cực khác. Do phân tử trong đi-ốt là bất đối xứng, nên phản ứng của điện tử cũng có tính bất đối xứng khi có dòng điện chạy qua. Sự bất đối xứng này tạo nên hiện tượng gọi là sự điều chỉnh phân tử: các kênh dẫn điện tử theo một hướng, nhưng giới hạn dòng theo hướng ngược lại khi đảo cực điện thế. Tính chất này làm cho đi-ốt phân tử có khả năng trở thành chiếc khoá tiềm tàng cho các mạch điện và một ngày nào đó có thể thay thế silic trong các con chip máy tính.

Nguồn: NSF; vista29/5/2006