CNRS 硅衬底上金纳米线的温度图,通过施加7毫安的电流进行焦耳加热,通过红外热成像(顶部)和自旋交叉表面温度计(底部)获得
虽然由于低热分辨率和空间分辨率,红外加热仍然无法检测到,但使用基于SCO的温度计可以很好地解析温度分布,这揭示了组件故障导致的“热点”
信用:Ridier等人
电子元件的小型化及其集成密度的增加大大增加了热流,从而导致过热
但是测量这些纳米事件是很困难的,因为传统的解决方案,如红外热成像,在微米尺度以下是不起作用的
来自CNRS两个实验室——配位化学实验室和系统分析与结构实验室——的科学家组成的研究小组,提出了利用一族称为自旋交叉(SCO)分子的化合物的双稳态特性进行测量
它们以两种不同物理性质的电子状态存在,当它们吸收或失去能量时,可以从一种状态转换到另一种状态
例如,它们中的一些根据温度改变颜色
一旦以薄膜的形式沉积在电子元件上,SCO分子的光学特性就会随着温度的变化而变化,从而使这种化学温度计能够建立微电子电路表面的纳米尺度热图
然而,这些上海合作组织分子膜的主要特征实际上是它们独特的稳定性:分子的性质保持不变,即使在环境空气和高温(高达230摄氏度)下经历了1000多万次热循环
这一创新克服了上海合作组织分子的主要障碍,即它们的易疲劳性,或者它们的性质经常在从一种电子状态到另一种电子状态的多次转变后发生改变的事实
它很快可以在微电子工业中用于探测局部热过程,从而改进未来器件的设计
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