Skip to ContentSkip to Navigation
Over onsNieuws en agendaNieuwsberichten

Een device van één enkel molecuul voor je mobieltje

03 september 2014

Onderzoekers van de TU Delft, de Rijksuniversiteit Groningen en Stichting FOM hebben een molecuul ontworpen dat als nuttige bouwsteen kan fungeren in elektronische circuits met nanometer-afmetingen. Het molecuul functioneert als een resonant tunneling device, een essentiële component in onder meer mobiele telefoons en bij WiFi. In conventionele halfgeleidertechnologie hebben deze componenten een gecompliceerd design bestaande uit verschillende laagjes van verschillende materialen. Het is voor het eerst dat zo’n device gerealiseerd is op de kleinst denkbare schaal. Hiermee is het een interessante optie voor de voortgaande miniaturisering van elektronische componenten door de conventionele industrie. De onderzoeksresultaten verschenen deze week online in Nature Nanotechnology.

Moleculen hebben doorgaans afmetingen van enkele nanometers. Dit is dan ook de ultieme limiet voor het verkleinen van de huidige elektronische componenten, zoals diodes, transistors, en zogenoemde resonant tunneling devices. De elektronica die werkt bij radiofrequenties in mobiele telefoons en WiFi, is aangewezen op het gebruik van deze resonant tunneling devices. Deze componenten vertonen een negatieve differentiële geleiding, wat betekent dat een toename van de aangebrachte spanning resulteert in een afname van de elektrische stroom die er doorheen loopt. Dit effect kan worden gebruikt om elektrische signalen te versterken.

Trekken

Deze negatieve differentiële geleiding die de researchteams in Delft en Groningen nu hebben gemeten in één enkel molecuul, was zeer prominent aanwezig en in te stellen door het molecuul mechanisch te manipuleren. De mate van buiging van het molecuul kon worden gevarieerd door er aan te trekken. Dit is gedaan door de afstand te variëren tussen de twee elektrodes waaraan het molecuul vastzit.

Ontwerpregels

Uit de observaties zijn nieuwe ontwerpregels afgeleid voor de implementatie van complexe elektronische functionaliteiten in individuele moleculen. Daardoor konden de onderzoekers aantonen dat ze beschikten over het kleinste resonant tunneling device met een aanzienlijke negatieve differentiële geleiding. Verder effenen de resultaten de weg voor het ontwerp van een efficiënte gelijkrichter (diode) uit een enkel molecuul (die wisselstroom omzet in gelijkstroom). Deze kan naar verwachting worden gebouwd op hetzelfde principe van resonant tunneling.

Dit onderzoek werd uitgevoerd met de financiële ondersteuning van FOM, NWO/OCW en het Europese FP7-kaderprogramma.

Meer informatie

Contact: Kees Hummelen

Publicatie: Large negative differential conductance in single-molecule break junctions

Laatst gewijzigd:03 september 2014 09:45
printOok beschikbaar in het: English

Meer nieuws

  • 15 februari 2018

    Populaire wetenschapsblogger deelt spintronicafilm

    Een filmpje over het onderzoek van RUG-natuurkundige Bart van Wees is opgepikt door de populaire wetenschapsblogger Hashem Al-Ghaili. Via zijn Facebook site is de film in een paar dagen tijd meer dan 260.000 keer bekeken en ruim 2.100 keer gedeeld....

  • 14 februari 2018

    Portugese pleisterplaatsen meer in trek bij jonge grutto’s dan Spaanse

    Mo Verhoeven van de Rijksuniversiteit Groningen en collega’s hebben ontdekt dat de jonge grutto’s deze verandering in het trekpatroon bewerkstelligen. Bijna alle volwassen vogels blijven namelijk op de trek naar Nederland trouw aan hun normale route:...

  • 14 februari 2018

    Jochen Mierau: ‘De gezondheidsverschillen in Noord-Nederland zijn bizar’

    Als kleine jongen ervoer hij het enorme contrast tussen Oost- en West-Berlijn. Nu maakt hij zich sterk voor het verminderen van schrijnende gezondheidsverschillen in onze regio. Een gesprek met Jochen Mierau, de onvermoeibare initiatiefnemer van de...