以色列研制出纳米级电路开关

据魏兹曼研究院4月20日发布的消息，该院的材料科学家和化学家联合已经在实验室中做出了一种新型微型电路开关，这种由有机分子构成的分子级开关，可用于纳米级的电子器件。

按照电流学原理，在电路电阻不变的情况下，如果电压增加，那么电路中的电流将加大。但如果电路是负微分电阻(NDR)，电路中发生的情况正好与之相反，即电流随着电压的逐步加大而减弱，直至消失。但是直至今日，研究人员只能在超低温条件下做出分子级的NDR。

魏兹曼研究院材料系教授卡恒及其助手，通过对适用于纳米级的NDR金属线和碳基有机分子之间的联系进行研究发现，如果将有机分子和金属导线用一种化学粘合剂粘合在一起，那么，在电压不变的情况下，通过它们的电流将比不使用化学粘合剂而仅用物理方法粘合的增大许多倍。

根据这一发现，研究人员給化学粘合物施以不同电压。当电压变高时，由于分子一端的表面原子逐步丧失与金属线之间的化学粘合，导致电流下降。并且，一旦有机分子与金属线的化学粘合断裂，它们就将与金属线彻底分离，难以再次回到与金属线的化学粘合状态。为解决这一问题，研究人员在有机化学系专家的帮助下，为有机分子建造了一个长长的尾巴，创造一个弱吸引力，使之比较容易地被抓住。这样，在分子离开金属线后，会被化学粘合剂再次抓住并与金属线维持化学粘合状态，保持NDR的特性。目前，他们已经成功地在室温状态下让分子级的NDR变得稳定、可逆和可再生。

研究人员认为，他们的这一研究成果可用于纳米级的电子存储器和电感应开关等，并且，他们的研究思路突出了化学在电子学小型化研究领域的作用，为今后化学家参与相关纳米科学的研究开辟了新途径。