最新一期《自然·納米技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上,美國俄亥俄州立大學(xué)的科學(xué)家發(fā)表論文指出,他們已發(fā)現(xiàn)了世界上最小的超導(dǎo)體,其由4對小于1納米的分子組成。該發(fā)現(xiàn)首次為納米級分子超導(dǎo)線的制造提供了證據(jù),將在納米級電子設(shè)備及能源技術(shù)的開發(fā)上具有廣泛應(yīng)用。
科學(xué)家表示,利用金屬半導(dǎo)體制造納米級的連接線幾乎是不可能的,因為隨著線徑縮小,其阻抗會增加,進(jìn)而納米線會因發(fā)熱熔化或損毀。焦耳熱問題已成為制作納米級器件的一個主要障礙。
在低于某一溫度時,一些材料的電阻會突然消失,這種現(xiàn)象被稱為超導(dǎo)。由于超導(dǎo)材料具有零電阻,因此可傳輸大電流,且不會產(chǎn)生功率損耗或熱量。超導(dǎo)現(xiàn)象從1 9 1 1年發(fā)現(xiàn)至今一直被認(rèn)為是一種宏觀現(xiàn)象。而此次發(fā)現(xiàn)意味著,其在分子水平上也同樣存在,這為研究超導(dǎo)現(xiàn)象開辟了一條新路徑。超導(dǎo)體目前廣泛應(yīng)用于從超導(dǎo)計算機(jī)到腦成像儀等多種領(lǐng)域。
在美國能源部資助的該項研究中,科學(xué)家們對一種放置在金屬銀表面的有機(jī)鹽超導(dǎo)分子(B E T S)2—G a C l 4進(jìn)行了研究,并利用掃描隧道顯微鏡,對各種不同長度分子鏈的超導(dǎo)性進(jìn)行了觀察??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),在有機(jī)鹽分子鏈長度低于5 0納米時,超導(dǎo)現(xiàn)象隨著分子鏈縮短而逐漸減弱。最終,科學(xué)家們觀察到超導(dǎo)現(xiàn)象的最短分子鏈長度為3.5納米,此時分子鏈由4對有機(jī)鹽分子組成,這是目前世界上已知的最小超導(dǎo)體。