新型奈米線成世界最差導電體

但效能差對於啟動和停止電流的微小電路來說是好事

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一種新型分子線——由矽和氧的重複單元構成——已被發現表現出有史以來記錄的最高電阻,使其成為分子電路的理想絕緣體。

為了使奈米級電子技術取得進展,它既需要導體也需要絕緣體。傳統上,大多數研究都集中在開發越來越高效的導體上。然而,來自丹麥和美國的研究人員已經成功開發出迄今為止絕緣性最強的奈米級材料——矽氧烷線。

分子線的電導率(每根分子線只有一個分子厚,長度達 20 埃)是使用基於掃描隧道顯微鏡的斷裂結法測定的。當與典型的分子絕緣體烷烴和相同長度的矽烷相比時,發現矽氧烷線的電導率低於兩者。


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含有矽-氧鍵的有機分子材料已被發現具有良好的介電效能,並且據認為,最高佔據分子軌道 (HOMO) 和最低未佔據分子軌道 (LUMO) 之間的能隙至少部分是造成矽氧烷缺乏電導率的原因。計算出的 HOMO-LUMO 能隙已被發現基本上與長度無關,表明分子骨架上的電子耦合較弱。這促進了電荷局域化,從而使其具有優異的絕緣效能。

本文經化學世界許可轉載。 該文章於 首次發表於 2017 年 7 月 28 日。

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