高效分子二极管。免费技术图书馆新闻

高效分子二极管

06.07.2017

由新加坡国立大学的 Christian A. Nijhuis 教授领导的来自美国、爱尔兰和新加坡的国际科学家团队首次能够制造出高效的分子整流二极管。

二极管是具有不同导电性的电子元件，具体取决于电流流经它们的方向。整流二极管将交流电转换为直流电；它们的主要特征是整流因子K，等于输入端交流电压值与输出端整流电压值之比。

对于现代工业硅整流二极管，K 值从 105 到 108 不等。然而，对于分子二极管——理论上可以用来制造超小型电子设备的分子级元素——这个数字迄今为止最多为 103，这显然是不够的。

现在，Nijuys 和他的同事们已经成功制造出整流因子为 6.3x105 的分子二极管。这些是基于单层分子二极管的宏观隧道跃迁。在这些结中传导电流的分子数量随偏置极性而变化，从而将单个分子的内部整流因子乘以三个数量级。

“这超出了理论极限，”该论文的合著者之一、中佛罗里达大学的 Enrique del Barco 教授评论道，“现在我们有了一个性能可与硅相媲美的分子二极管。以前的理论科学模型正在进入商业可能性的平面。

然而，就目前而言，分子二极管显然不会完全取代电子二极管——但它们可能能够在某些领域取代它们。它们的优点之一是成本低且易于生产，因为分子二极管可以在实验室直接合成。

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星际飞船的太空能源 08.05.2024

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制造强大电池的新方法 08.05.2024

随着技术的发展和电子产品的广泛使用，创造高效、安全能源的问题变得越来越紧迫。昆士兰大学的研究人员推出了一种制造高功率锌基电池的新方法，该方法可能会改变能源行业的格局。传统水基充电电池的主要问题之一是电压低，这限制了它们在现代设备中的使用。但由于科学家开发出一种新方法，这一缺点已被成功克服。作为研究的一部分，科学家们转向了一种特殊的有机化合物——儿茶酚。事实证明，它是一个可以提高电池稳定性并提高其效率的重要组件。这种方法使得锌离子电池的电压显着提高，使其更具竞争力。据科学家称，这种电池有几个优点。他们有b ... >>

温啤酒的酒精含量 07.05.2024

啤酒作为最常见的酒精饮料之一，有其独特的味道，会根据饮用温度的不同而发生变化。国际科学家团队的一项新研究发现，啤酒温度对酒精味觉有显着影响。由材料科学家雷江领导的这项研究发现，在不同温度下，乙醇和水分子形成不同类型的簇，从而影响酒精味道的感知。在低温下，会形成更多的金字塔状簇，从而降低“乙醇”味道的刺激性，使饮料的酒精味更淡。相反，随着温度升高，簇变得更加链状，导致酒精味更明显。这解释了为什么某些酒精饮料（例如白酒）的味道会根据温度而变化。获得的数据为饮料制造商开辟了新的前景， ... >>

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半导体表面稳定的二维电子气 06.03.2014

德国物理学家第一次能够将半导体的碎片变成一种特殊的结构，在其表面有一种“二维电子气”——一组可以沿两个轴移动并具有刚性的电子“固定”在第三个轴上。

当暴露于外力时，一些材料能够限制电子在其中的移动方式。例如，当特殊半导体内部出现外部电场时，经常会出现一个特殊区域，即“二维电子气”（XNUMXDEG）。该区域电子的不寻常特性可以帮助我们创造高温超导体、奇异的纳米电子学或传输信息的新方式。

来自维也纳科技大学（奥地利）的 Ulrika Diebold 和她的同事通过研究钛酸锶（一种由钛、锶和氧原子组成的半导体）晶体的特性，朝着制造此类设备迈出了一步。这种物质，连同另一种化合物，铝酸镧，已经被用来研究 DEG 的性质，它出现在它们的板之间的界面上。

该文章的作者注意到，电子在钛酸锶晶体表面上移动的方式可能会因位于与空气边界上的原子的不同而有很大差异。物理学家以模型的形式实现了这一想法，并计算了锶、氧和钛原子结构的这种变体，其表面应该出现二维电子气。

Diebold 和她的同事通过激光处理钛酸锶晶体，从其表面去除“不必要的”原子，从而实现了这一目标。实验成功结束——科学家们在晶体表面获得了稳定的DEG，其性质与理论计算相符。物理学家认为，对此类晶体的进一步研究将有助于了解我们是否可以利用 DEG 在技术和科学方面的所有潜在优势。

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