Nieuwe component voor moleculaire elektronica

Aan de Rijksuniversiteit Groningen is een mechanische schakelaar gemaakt waarin één enkel goudatoom het contact vormt. En als je de schakelaar open zet en er één trillend waterstofmolecuul tussen hangt, dan kun je ook schakelen. Dat schrijft fysicus Marius Trouwborst in het proefschrift waarop hij volgende week hoopt te promoveren.

Om de schakelaar te maken werkte Trouwborst met een zogeheten breekjunctie. Hij zette een gouddraadje vast op een kunststof strip, die hij vervolgens heel voorzichtig omboog. Het goud werd hierdoor dusdanig opgerekt dat de draad op één punt nog maar één atoom dik was. Nog iets verder buigen en hij brak.

Je hebt het hier echter over een breuk op atomaire schaal. Die herstelt zich vanzelf zodra de uiteinden weer tegen elkaar worden gedrukt. En herhaal je dat breken en herstellen een aantal malen, dan blijken de atomen rondom de breuk zich steeds fraaier te ordenen tot netjes gestapelde kegeltjes met een scherpe punt.

Als je eenmaal zover bent kun je de ‘schakelaar’ aan en uit zetten door een van de punten 0,1 nanometer heen en weer te schuiven, aldus Trouwborst.

Zet je de puntjes iets verder uit elkaar en hang je er een waterstofmolecuul tussen, dan bijkt een ‘elektronische’ schakelaar te ontstaan. Trouwborst ontdekte dat de weestand scherp daalt wanneer je over de puntjes een dusdanig spanningsverschil aanlegt, dat het molecuul gaat trillen.

“Zo’n type schakelaar is nooit eerder vertoond”, aldus de promovendus.

bron: RUG