Quantumeffect maakt nanotransistor van simpele zesring, in elk geval op papier

In theorie moet het mogelijk zijn om een transistor te bouwen op basis van een enkel benzeenmolecuul, of een iets ingewikkeldere aromatische verbinding. Dat stellen onderzoekers van de University of Arizona in een publicatie op de website van Nano Letters.

Hun idee is om het molecuul tussen twee elektroden te hangen in de meta-positie, dus met een elektrode aan het eerste en het derde koolstofatoom. Op het eerste gezicht kan er dan een stroom linksom door de ring en eentje rechtsom gaan lopen. Uit de quantummechanica volgt echter dat beide stromen met elkaar interfereren, zodat er niets van overblijft. Dit heeft te maken met de symmetrie van het molecuul.

Sluit je een derde elektrode aan op koolstofatoom nummer vier, en zet je daar spanning op, dan wordt de symmetrie doorbroken en gaat er wél een stroom lopen.

De onderzoekers hebben octrooi aangevraagd op hun ‘quantum interference effect transistor’ (QuEIT). Volgens hun berekeningen zou deze transistor nog vrij stabiel moeten zijn ook, en redelijk ongevoelig voor elektrische invloeden van buitenaf.

Een dergelijke transistor is nog niet in de praktijk te realiseren. Het is al gelukt om twee nanogouddraadjes aan een benzeenring te bevestigen, maar het derde draadfje kost nog wat moeite.

bron: University of Arizona