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Ferramenta Experimental nova para estudar as interações em dispositivos em nanoescala Molecular

Published on November 18, 2010 at 2:08 AM

Como eletrônicos se tornam cada vez menores a necessidade de entender os fenômenos em nanoescala torna-se cada vez maior.

Porque os materiais apresentam propriedades diferentes em nanoescala que eles fazem em escalas maiores, novas técnicas são necessárias para entender e explorar esses novos fenômenos. Uma equipe de pesquisadores liderada por Paul Weiss, Fred Kavli Presidente da UCLA em NanoSystems Sciences, desenvolveu uma ferramenta para estudar as interações em nanoescala. Seu dispositivo é um tunelamento de varredura dupla frequência e microondas-sonda que é capaz de medir as interações entre moléculas individuais e as superfícies em que as moléculas são unidas.

"Nossa sonda pode gerar dados sobre a química, física e interações eletrônicas entre moléculas individuais e substratos, os contatos aos quais estão ligados. Assim como em dispositivos semicondutores, os contatos são críticas aqui", comentou Weiss, que dirige na Califórnia UCLA NanoSystems Instituto e é também um distinto professor de química e bioquímica e ciência dos materiais e engenharia.

A equipe, que também inclui teórico químico Mark Ratner da Universidade Northwestern e sintético químico James Tour da Rice University, publicaram suas descobertas na revista peer-reviewed ACS Nano.

Nos últimos 50 anos, a indústria eletrônica tem se esforçado para manter em dia com a Lei de Moore, a previsão feita por Gordon E. Moore em 1965 que o tamanho dos transistores em circuitos integrados, reduzir pela metade a cada dois anos. O padrão de queda consistente no tamanho da eletrônica está se aproximando do ponto em que os transistores terão que ser construídos em nanoescala para manter o ritmo. No entanto, os pesquisadores têm encontrado obstáculos na criação de dispositivos em nanoescala, devido à dificuldade de observar fenômenos em tais tamanhos minuto.

As conexões entre os componentes são um elemento vital de eletrônicos em nanoescala. No caso de dispositivos moleculares, polarizabilidade mede a extensão em que os elétrons do contato interagir com os da única molécula. Dois aspectos fundamentais das medidas polarizabilidade são a capacidade de fazer a medição em uma superfície com resolução subnanometer, e a capacidade de compreender e controlar interruptores moleculares em ambos os estados ligado e desligado.

Para medir a polarizabilidade de moléculas individuais da equipe de pesquisa desenvolveu uma sonda capaz de microscopia de varredura simultânea de tunelamento (STM) medições e microondas diferença de freqüência (MDF) medições. Com as capacidades de MDF da sonda, a equipe foi capaz de localizar interruptores única molécula em substratos, mesmo quando as chaves estavam no estado desligado, um dos principais recursos carentes de técnicas anteriores. Uma vez que a equipe localizou o switches, eles poderiam usar o STM para alterar o estado de ligado ou desligado e para medir as interações em cada estado entre os switches única molécula eo substrato.

As novas informações fornecidas pela sonda da equipe se concentra no que os limites da eletrônica será, ao invés de segmentação dispositivos para a produção. Também, porque a sonda é capaz de uma grande variedade de medidas - incluindo física, química e eletrônica - que poderia permitir aos investigadores identificar estruturas submolecular em biomoléculas complexas e montagens.

Fonte: http://www.ucla.edu/

Last Update: 3. October 2011 05:29

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