Биметаллические провода - шаг в наноэлектронику

Команда физиков из Университета Макгилла в сотрудничестве с исследователями из General Motors продемонстрировала неожиданный эффект: сила электрического тока в микроцепях может быть значительно уменьшена, если провода состоят из двух разнородных металлов. Данное открытие позволяет решить главную проблему наноэлектроники.

Размер электронных схем сокращается с каждым годом. Этот устойчивый прогресс заметен каждому: сегодня в кармане можно носить компьютер с вычислительными возможностями, которые лет 20 назад требовали заставить оборудованием несколько помещений. Однако на пути дальнейшего развития электроники встала серьезная проблема: чем ближе компоненты микросхем к размеру атомов, тем большее влияние на них оказывают квантовые эффекты, меняющие характер протекания электричества. Здесь можно использовать аналогию с садовым шлангом: в шланге большого диаметра давление воды постоянно, но если уменьшить его до диаметра нескольких атомов, вода начнет "спотыкаться" и перестанет снижать скорость пропорционально площади поперечного сечения шланга.

Для создания компьютерных чипов будущего инженеры должны найти способ обеспечить предсказуемое поведение электронов в металлических проводниках диаметром всего в несколько атомов.

Для решения этой задачи американские ученые с высочайшей точностью собрали проводник, состоящий из двух металлов – вольфрама и золота. В итоге различия в электронной структуре двух металлов привели к четырехкратному снижению силы тока. Исследователи обнаружили, что дефекты, порожденные механическим соединением двух материалов, позволяют уменьшить диаметр проводников и уменьшить ток, что в конечном счете ведет к миниатюризации электронных компонент и снижению риска их перегрева.