DNA折纸使制造超导纳米线成为可能

对越来越小的电子元件的追求促使一个国际研究小组探索使用分子构建块来制造它们。DNA 能够自组装成任意结构，但将这些结构用于纳米电子电路的挑战是 DNA 链必须转换成高导电线。

受到先前使用 DNA 分子作为超导纳米线模板的工作的启发，该小组利用最近称为 DNA折纸的生物工程进展将 DNA折叠成任意形状。

在AIP Advances 中，来自 Bar-Ilan 大学、Ludwig-Maximilians-Universität München、哥伦比亚大学和布鲁克海文国家实验室的研究人员描述了如何利用 DNA 折纸作为构建超导纳米结构的平台。他们构建的结构可以用纳米精度寻址，可以用作 3-D 架构的模板，这在今天通过传统制造技术是不可能的。

该小组的制造过程涉及多学科方法，即将 DNA 折纸纳米结构转化为超导组件。DNA 折纸纳米结构的制备过程涉及两个主要部分：作为支架的圆形单链 DNA，以及作为决定结构形状的主食的互补短链的混合物。

“在我们的案例中，该结构是一条大约 220 纳米长、15 纳米宽的 DNA 折纸线，”以色列巴伊兰大学的 Lior Shani 说。“我们将 DNA 纳米线滴铸到带有通道的基板上，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，以便在电气测量期间将它们与基板隔离。”

该小组的工作展示了如何利用 DNA 折纸技术制造超导组件，这些组件可以集成到各种架构中。

“超导体以在没有耗散的情况下运行电流而闻名，”沙尼说。“但是具有纳米尺寸的超导线会引起破坏超导状态的量子涨落，从而导致在低温下出现电阻。”

通过使用高磁场，该小组抑制了这些波动并降低了约 90% 的阻力。

“这意味着我们的工作可用于纳米电子互连和基于 DNA 折纸在制造 3-D 磁力计等 3-D 超导架构中的灵活性的新型设备的互连等应用，”Shani 说。

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