更新时间:2025-05-14 10:04作者:佚名
计算机可以较小吗?可以更快吗?可以节省更多电力吗?答案是:是的。突破点不在硅晶片中,而是分子“电线”。迈阿密大学物理学家Kun Wang和他的团队刚刚在《美国化学会志》上发布了新的结果:他们发现了已知的最具导电性有机分子。从常规的意义上讲,这不是“导体增强”,而是第一次实现了有机分子中电子的长距离传播。
所有分子导体的常见问题是,电导随着分子长度的增加而呈指数衰减。这条路不远。但是这一次是不同的。在数十纳米的尺度上,电子仍然可以传播整个过程,并且能量损失为零。有机分子首次实现了物理意义上理想的电导。
这是分子电子产品的重大飞跃。它完全摆脱了硅和金属,主要由碳,硫和氮组成,具有便宜的材料,易于合成,并且在空中稳定,有可能直接进入工业系统。这项研究与迈阿密大学,佐治亚理工大学和罗切斯特大学合作完成,实验方法是STM Break-Junction。该团队使用此方法准确捕获单个分子并测量其电导率。最令人惊奇的结论是旋转。王指出,这种超高电导不是偶然的,而是由于分子两端的电子旋转之间的特殊协同机制。简而言之,旋转对齐使电子几乎没有散射,可以通过整个分子体。这意味着不仅可以制造分子电线,而且甚至可以构建分子级尺子。这是量子计算的基本单元。已经将两年的实验交换为稳定,可容纳且不需要极端环境的“完美分子导体”。它不仅可以用作传统芯片中的互连设备,而且还可以重新定义以分子尺度的信息传输限制。这正是王说的:“我们所展示的是一种新的材料系统,该系统以传统材料无法做到的方式进行电子系统。”将来,它不一定依靠硅堆积,而是依靠分子来建造它们。分子量表“信息高速公路”已经出现。进一步,人工智能芯片,量子芯片和神经形态芯片可能会因这种分子结构而重建基础结构。传统电子中的许多基本概念都被颠覆了。如果该分子线是批量生产和集成的,则足以支持新一代芯片的互连骨架,甚至成为逻辑单元。关键是稳定性。化学稳定性,空气稳定性,无需真空,也不害怕氧化,这意味着它不是实验室中短暂的奇迹,而是可以直接进入芯片制造过程。硅时代即将结束。物理限制变得越来越难以突破,能源消耗变得越来越难以压缩。关键节点在这里。无论谁掌握这种分子结构的工业制备能力的人,都将拥有后塞利康时代的票。摩尔的律法已经存在了数十年,这可能是其旅程的终结和下一个旅程的起点。
