DNA折纸使得能够为未来的纳米电子电路制造超导纳米线

未来派电路概念

借助的,制造未来的纳米电子电路刚刚变得更有趣脱氧核糖核酸折纸。

对于更小的电子元件来说,探索国际研究人员使用分子构建块来创造它们。DNA能够自组装成任意结构,但是使用这些结构用于纳米电子电路的结构是DNA股线必须转换成高导线。

通过先前的作品激发了使用DNA分子作为超导纳米线的模板,该组利用最近称为DNA折纸的生物工程预期,将DNA折叠成任意形状。

AIP进步,来自AIP出版,Bar-Ilan大学的研究人员,Ludwig-Maximilians-UniversitätMünchen,哥伦比亚大学而Brookhaven国家实验室描述了如何利用DNA折纸作为构建超导纳米建筑的平台。它们构建的结构是可寻址的纳米精度,可以用作通过传统制造技术不可能的3D架构的模板。

DNA折纸线

使用DNA Origami作为构建超导纳米建筑的平台。透射电子显微镜(TEM)涂层前DNA折纸线的图像。信贷:Lir Shani,Philip Tinnefeld,Yafit Fleger,Amos Sharoni,Boris Shahiro,Avner Shaurov,Oleg Gang和Yosef Yeshurun

该组的制造过程涉及多学科方法,即DNA折纸纳米结构转化为超导组分。并且DNA折纸纳米结构的制备方法涉及两个主要组分:圆形单链DNA作为支架,以及作为确定结构形状的钉的互补短条的混合物。

“在我们的情况下,该结构是大约220纳米长和15纳米的DNA折纸线,”以色列的Bar-Ilan大学的Lior Shani说。“用通道将DNA纳米线将DNA纳米线丢到基板上并用超导氮化铌涂覆它们。然后我们将纳米线悬挂在通道上以在电测量期间将它们与基板隔离。“

本集团的作品展示了如何利用DNA折纸技术来制造可掺入各种架构中的超导组件。

硝酸铌涂层DNA纳米线

使用DNA Origami作为构建超导纳米建筑的平台。(左)悬浮在氮化硅/氧化硅通道上方的硝酸铌涂覆的DNA纳米线的示意图。(右)高分辨率扫描电子显微镜(HR-SEM)悬浮的通道(图像中的黑色)图像,悬挂在其中DNA纳米线上。在图像中,通道看起来不连续,反映悬挂在其中的DNA(用虚线标记)。通道的两侧之间的距离为约50纳米,硝酸铌覆盖的纳米线在其最窄点处为约25纳米。信贷:Lir Shani,Philip Tinnefeld,Yafit Fleger,Amos Sharoni,Boris Shahiro,Avner Shaurov,Oleg Gang和Yosef Yeshurun

“已知超导体用于在不耗散的情况下运行电流流动,”Shani说。“但具有纳米尺寸的超导导线导致破坏超导状态的量子波动,这导致在低温下的电阻外观。”

通过使用高磁场,该组抑制了这些波动并降低了电阻的约90%。

“这意味着我们的作品可用于纳米电子和新型器件的互连,基于DNA折纸的灵活性在制造3D超导架构(例如3D磁力计)中的柔韧性,”Shani说。

参考:“基于DNA折纸的超导纳米线”,Lior Shani,Philip Tinnefeld,Yafit Fleger,Amos Sharoni,Boris Ya。Shapiro,Avner Shaulov,Oleg Gang和Yosef Yeshurun,1911年1月19日,AIP进步
DOI:10.1063 / 5.0029781

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