Физики работают над инновационным видом органических молекул, способных изменить процесс изготовления микросхем
05.05.2025
Группа учёных из Университета Майами, совместно с двумя профессорами из Технологического института Джорджии и Университета Рочестера, представила инновационный вид органических молекул, способных изменить процесс изготовления микросхем. Эти молекулы могут заменить традиционные материалы, такие как кремний и металл, которые сегодня являются основой для производства чипов.
Ученые описали новое открытие как самую электропроводящую органическую молекулу на планете, ссылаясь на заявление университета. Исследование открывает новые перспективы для создания компактных и мощных вычислительных устройств, используя химические элементы, которые встречаются в природе, в основном углерод, серу и азот.
В течение последних пятидесяти лет количество транзисторов на микросхеме удваивалось примерно каждые два года, но поскольку технологии подходят к своим пределам, дальнейшая уменьшение размеров становится все более сложной задачей. Физик Кун Ван и его коллеги из Университета Майами пытались решить эту проблему, изучая возможности использования молекулярных структур для передачи электричества.
Новые открытия в области молекулярной электроники могут преодолеть традиционные ограничения, связанные с использованием кремния. Исследователи смогли разработать органические молекулы, которые способны обеспечивать высокую электропроводность на молекулярном уровне без значительных потерь энергии. Этот прорыв открывает новые перспективы в создании более компактных, энергоэффективных и доступных в производстве вычислительных устройств. Специалист Ван подчеркнул, что созданные командой молекулы стабильны и обладают уникальными свойствами, что ранее казалось невозможным.
Недавно разработанные молекулярные «провода» вызывают интерес со стороны ученых, так как их способность проводить электроны не уменьшается с увеличением размера. Эти молекулярные системы могут стать основными каналами для передачи информации в будущих компьютерах. Электроны в них двигаются по молекуле без энергетических потерь, что делает этот способ передачи электронов очень эффективным. Ученый Ван отметил, что это новшество позволит уменьшить размеры электронных устройств и предоставит новые функции, которые до этого были недоступны.
Новая молекула, обладающая уникальными свойствами, представляет собой значительное достижение в области электроники. Ее высокая эффективность способствует уменьшению размеров будущих устройств и открывает новые возможности, недоступные для материалов на основе кремния. Это позволяет интегрировать молекулу с существующими компонентами и использовать ее в качестве электронного провода или соединительных элементов между микросхемами, что делает ее идеальным выбором для микроэлектроники. По мнению Мехрдада Шири, который является членом исследовательской группы и аспирантом Университета Майами, данная молекула представляет собой новый этап в применении в сфере электроники, благодаря своей химической стабильности и устойчивости на воздухе.
Возможность создания молекулы в лаборатории обусловлена доступностью необходимых материалов, которые не требуют значительных затрат. Уникальная молекулярная система демонстрирует свою способность функционировать вне рамок традиционных материалов и обладает инновационными свойствами, способными увеличить эффективность вычислительных устройств без дополнительных расходов.
«Электропроводность нашего молекулярного соединения настолько высока благодаря уникальному взаимодействию электронных спинов на краях молекулы. В перспективе эта система может стать ключевым элементом квантовых вычислений и использоваться в качестве кубита», — отметил Ван.
Ученые описали новое открытие как самую электропроводящую органическую молекулу на планете, ссылаясь на заявление университета. Исследование открывает новые перспективы для создания компактных и мощных вычислительных устройств, используя химические элементы, которые встречаются в природе, в основном углерод, серу и азот.
В течение последних пятидесяти лет количество транзисторов на микросхеме удваивалось примерно каждые два года, но поскольку технологии подходят к своим пределам, дальнейшая уменьшение размеров становится все более сложной задачей. Физик Кун Ван и его коллеги из Университета Майами пытались решить эту проблему, изучая возможности использования молекулярных структур для передачи электричества.
Новые открытия в области молекулярной электроники могут преодолеть традиционные ограничения, связанные с использованием кремния. Исследователи смогли разработать органические молекулы, которые способны обеспечивать высокую электропроводность на молекулярном уровне без значительных потерь энергии. Этот прорыв открывает новые перспективы в создании более компактных, энергоэффективных и доступных в производстве вычислительных устройств. Специалист Ван подчеркнул, что созданные командой молекулы стабильны и обладают уникальными свойствами, что ранее казалось невозможным.
Недавно разработанные молекулярные «провода» вызывают интерес со стороны ученых, так как их способность проводить электроны не уменьшается с увеличением размера. Эти молекулярные системы могут стать основными каналами для передачи информации в будущих компьютерах. Электроны в них двигаются по молекуле без энергетических потерь, что делает этот способ передачи электронов очень эффективным. Ученый Ван отметил, что это новшество позволит уменьшить размеры электронных устройств и предоставит новые функции, которые до этого были недоступны.
Новая молекула, обладающая уникальными свойствами, представляет собой значительное достижение в области электроники. Ее высокая эффективность способствует уменьшению размеров будущих устройств и открывает новые возможности, недоступные для материалов на основе кремния. Это позволяет интегрировать молекулу с существующими компонентами и использовать ее в качестве электронного провода или соединительных элементов между микросхемами, что делает ее идеальным выбором для микроэлектроники. По мнению Мехрдада Шири, который является членом исследовательской группы и аспирантом Университета Майами, данная молекула представляет собой новый этап в применении в сфере электроники, благодаря своей химической стабильности и устойчивости на воздухе.
Возможность создания молекулы в лаборатории обусловлена доступностью необходимых материалов, которые не требуют значительных затрат. Уникальная молекулярная система демонстрирует свою способность функционировать вне рамок традиционных материалов и обладает инновационными свойствами, способными увеличить эффективность вычислительных устройств без дополнительных расходов.
«Электропроводность нашего молекулярного соединения настолько высока благодаря уникальному взаимодействию электронных спинов на краях молекулы. В перспективе эта система может стать ключевым элементом квантовых вычислений и использоваться в качестве кубита», — отметил Ван.