DNA支架能自組裝成單電子器件
發(fā)布時間：2016/10/20 訪問人數(shù)：1876次
據(jù)美國電氣和電子工程師協(xié)會《光譜》雜志官網(wǎng)近日報道，芬蘭科研人員研究發(fā)現(xiàn)，DNA（脫氧核糖核酸）支架無需低溫環(huán)境，就能夠自組裝成固定模型，并將納米顆粒融合到功能性結(jié)構(gòu)中，集成單電子器件。現(xiàn)在，芬蘭韋斯屈萊大學(xué)納米科學(xué)中心和坦佩雷大學(xué)生物醫(yī)學(xué)技術(shù)中心的研究人員，使用DNA支架將三個金納米粒子組裝到單電子晶體管中。
科技日報北京10月18日電 （記者房琳琳）據(jù)美國電氣和電子工程師協(xié)會《光譜》雜志官網(wǎng)近日報道，芬蘭科研人員研究發(fā)現(xiàn)，DNA（脫氧核糖核酸）支架無需低溫環(huán)境，就能夠自組裝成固定模型，并將納米顆粒融合到功能性結(jié)構(gòu)中，集成單電子器件。相關(guān)成果發(fā)表在近期《納米通訊》雜志上。
DNA支架技術(shù)是納米生物學(xué)的重要組成部分。DNA分子除具有基因的遺傳特性外，還是一個結(jié)構(gòu)精巧的一維納米線。將DNA與納米材料組合起來，可為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域帶來前所未有的推動作用。
現(xiàn)在，芬蘭韋斯屈萊大學(xué)納米科學(xué)中心和坦佩雷大學(xué)生物醫(yī)學(xué)技術(shù)中心的研究人員，使用DNA支架將三個金納米粒子組裝到單電子晶體管中。DNA支架此前曾被用來將金納米顆粒組織成圖案，但這次的工作首次表明，DNA支架可被用于構(gòu)建精確的、可控的、完全具備電氣特征的單電子納米器件，使其無需在低溫下也能正常工作。
電子在單電子器件中的傳輸方式與在常規(guī)電子器件中相比完全不同。對于單電子器件而言，電子受量子力學(xué)控制。而在這些器件中，存在一種包含電子的“島”，它由一種能控制電子隧穿的“隧道結(jié)”來控制。隧道結(jié)在被稱為“庫倫阻塞”的量子機(jī)械現(xiàn)象下工作，在這種現(xiàn)象中，器件內(nèi)部的電子產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥感，能阻止其他電子循環(huán)。
芬蘭研究人員制造了單電子晶體管（SET），能觀察單電子經(jīng)過隧道結(jié)離開或到達(dá)“島”的效果，一個重要的觀察結(jié)果是，室溫下也存在一個明顯的庫倫阻塞現(xiàn)象。雖然這不是第一次在較高溫度下觀察到這種現(xiàn)象，但重要之處在于，自組裝DNA支架可以讓這些器件的生產(chǎn)更具可擴(kuò)展性。
芬蘭國家安全委員會成員、研究團(tuán)隊資深研究員朱希·陶坡里在接受《光譜》雜志采訪時表示：“這種基于DNA自組裝的器件是一個巨大的進(jìn)步，能很容易擴(kuò)展到大規(guī)模生產(chǎn)。”
來源： 中國財經(jīng)
