Нанопроволока подчинилась закону Ома

Австралийские физики заявляют, что ими создана проволока из кремния толщиной в четыре атома и высотой в один атом. Более того, она способна в полном согласии с законом Ома проводить электрический ток.

До сих пор априори считалось, что при таких размерах квантовые эффекты будут сильно искажать действие закона Ома и не позволят наноэлектронным приборам работать в соответствии с ними.

Постоянное уменьшение размеров электронных схем уже в ближайшем времени может привести к тому, что в их работу станет вмешаться квантово-механическая неопределенность. Чтобы понять, случится ли это и, если да, то в каких масштабах, австралийские физики из Университета Нового Южного Уэльса разработали метод, позволяющий создавать в кристаллическом кремнии наноструктуры, проводящие электрический ток. Они сделали это, добавляя в кристалл атомы фосфора. На внешней орбите атома фосфора имеется на один электрон больше, чем у атома кремния, и если заменить кремний фосфором в кристаллической решетке, то там возникнет свободный электрон, способный стать проводником тока.

Используя сканирующий зондовый микроскоп, ученые убрали его острием четыре слоя атомов кремния, а затем обработали поверхность фосфорным газом, создав таким образом цепочку атомов, способную проводить электрический ток. Выяснилось, что, как и положено по закону Ома, такая цепочка имеет электрическое сопротивление, прямо пропорционально ее длине и обратно пропорционально площади ее сечения.

Австралийцы утверждают, что промышленного значения для электроники их методика не имеет. Больше того, свой эксперимент они проводили вовсе не для того, чтобы понять квантовые пределы электронной миниатюризации. Их основное занятие – квантовые компьютеры, и ученые убеждены, что подобные фосфорные цепочки в теле кремниевого кристалла можно будет использовать в качестве элементарных ячеек квантового компьютера, кубитов.

Читайте на CNews
Боеприпасы современности: до чего додумалась военная наука
Микробные топливные ячейки – экономный источник энергии для космороботов
Терагерцевые импульсы и экситоны изменят электронику до неузнаваемости