越来越小：开关器件做到单分子大小！

在追求越来越小的电子元器件的道路上，我们已经走进了纳米领域，越来越多的更小的器件和组件被开发出来。近日，德国康斯坦茨大学和亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心（hzdr）的一个研究团队宣称制造出了分子尺寸大小的迷你开关，并且第一次证明了其操作是可行的。然后这么小的开关并不能使用机械的拨动，该研究团队选择使用光来对其进行控制。
用光来控制分子大小的开关
这个3纳米宽的器件是使用一种二芳基乙烯化合物制成的，其分子在暴露在光照条件下时会发生化学反应。当没有光照时，二芳基乙烯分子环的一部分将会变得开放；而当光照出现时，敞开的两端又会连接在一起。当将特别微细的金纳米线嵌入到他的结构中时，这种连接就能为电流构建一个通路。
hzdr的一位物理学家artur erbe博士相信这种分子尺度大小的新组件将会为更小更高效的电子元器件带来机会。
erbe博士说：“单个分子是目前所能集成到处理器中的最小单位。”
研究人员宣称这种开关分子的传导电流的突破性能力之前还未得到证实。这是因为这需要分子的各个原子之间需要有很强的化学键联系，而且当施加特定的能量时，这些联系又会中断或者重新配置。该团队制造的分子开关悬浮在实验试管中，而该分子可以在紫外光的照射下实现开关功能。
“这是第一次我们能够制造单接触的分子，而且能够证明当我们用紫外光照射它们时，这些分子会变得导通。”erbe说，“我们也在很高的细节上对这种分子开关的工作机制进行了特征化，所以我相信我们已经成功完成了通往真正分子电子组件上重要一步。”
然而，关掉这个分子进行反向连接还有一些问题，但研究人员相信不久之后这个问题就能得到解决。
“我们hzdr理论组的同事们正在计算分子旋转必须精确到何种程度才能使电流中断，”erbe博士说，“加上来自康斯坦茨大学的化学敬爱，我们将有能力实施我们的设计、合成我们需要的分子。”
鉴于二芳基乙烯分子接触的电子束光刻和成功实施就用去了三年时间，所以可以预料要最后实现全功能的开关还需要一些时日。
如果研究人员成功地制造出了这样的全功能分子器件，未来可能在此基础上出现基于自组装分子的微型电子元件，以及纳米器件和纳米机器人等等，从而对未来的纳米电子学和电子工业产生巨大的影响。
“比如说dna分子就可以在没有外来干预的情况下自行组装成特定结构，”erbe博士说，“如果我们成功使用自组装分子制造出逻辑开关，那么未来的计算机可能就会从试管中诞生。”