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Posted in | Nanoelectronics

애리조나 주립대 과학자 단일 분자의 제어 전기 전도성을 보여줍니다

Published on February 21, 2011 at 4:15 AM

업무 일지 자연 나노기술의 오늘날의 문제에 등장 연구, Nongjian "NJ"어르신, 애리조나 주립 대학에서 Biodesign 연구소 연구원은 분자의 기계적 특성을 악용하여 단일 분자의 제어 전기 전도성의 영리한 방법을 보여주었다.

이러한 컨트롤은 결국 생물 학적 및 화학적 감지에서 향상 통신 및 컴퓨터 메모리에 무수히 많은 유용한 작업을 수행하기 위해 만든 울트라 작은 전기 가제트, 디자인의 역할을 수 있습니다.

전기 장치가 분자 규모로 축소하는 경우, 특정 분자의 두 전기적, 기계적 성질이 중요한된다. 특정 속성이 응용 프로그램의 필요에 따라 이용할 수 있습니다. 여기, 하나의 분자가 그의 현재 측정할 수 전기 회로를 형성, 금 전극 한 켤레에 양쪽 끝에 첨부되어 있습니다.

어르신은 양자 세계의 독특한 효과는 종종 장치 행동을 지배이 정도 크기의 전기 장치를 만드는 entailed 도전 다루는 데 사용되는 연구 팀을 이끌고 있습니다. 타오는 설명으로, 하나의 문제는 금 전극 한 켤레에 첨부, 단일 분자의 전기 전도성을 정의하고 제어합니다.

"어떤 분자는 실리콘 기반의 물질과 달리 아르 비정상적인 전기 특성을 보유하고 있습니다. 분자는 특정 상호 작용을 통해 다른 분자를 인식할 수있다"고 말했다. 이러한 독특한 특성은 nanoscale 장치 설계자에게 엄청난 기능 유연성을 제공할 수 있습니다.

현재 연구에서 어르신은 전극 사이에 끼워 넣으면 수행 단일 분자의 전자 속성을 검사합니다. 전압이 적용되면, 현재의 결과 흐름을 측정할 수 있습니다. pentaphenylene로 알려진 분자의 특정 유형은, 사용하고 전기 전도성이 조사되었다.

타오의 그룹은 단순히 전극 표면에 대하여 분자의 방향을 변경하여, 진도의 주문처럼 많이하여 전도성을 변경할 수있었습니다. 특히, 분자의 기울기 각도는 전도성이 전극을 분리 거리 감소로 상승하고, 분자가 90도에서 전극 사이의 태세되었을 때 최대에 도달과 함께 변경되었습니다.

전도성의 극적인 변동에 대한 이유는 소위 파이 분자를 만드는 전자 orbitals, 그리고 연결된 전극에 전자 orbitals와의 상호 작용과 관련이있다. 타오 노트로 파이 orbitals는 전자 구름은 분자의 비행기의 양쪽에서 수직으로 튀어나온으로 간주할 수 있습니다. 두 전극 사이에 갇힌 분자의 기울기 각도가 변경되면이 파이 orbitals은 금 전극 - 측면 커플링으로 알려진 과정입니다.에 포함된 전자 orbitals와 연락하여 조화로 갈 수 orbitals 이러한 측면 커플링 증가 전도성의 효과가 있습니다.

orbitals의 측면 커플링은 큰 놀이로 온으로 pentaphenylene 분자의 경우에는 측면 커플링 효과는 10 배까지 증가 전도성 수준으로 발음했다. 대조적으로,에 관계없이 분자에 적용 기울기 각도의 실험을위한 제어로 사용 tetraphenyl 분자가 측면 커플링을 전시하지 않았고 전도성 값이 상수 남아. 타오는 분자 지금으로써 응용 프로그램의 특정 요구에 따라, 전도성 속성의 미세 조정을 허락하거나 악용 또는 orbitals의 측면 결합 효과를 최소화하기 위해 고안된 수 있습니다 말합니다.

전도성 결과에 대한 자체 검사는 변조 방법을 사용하여 실시되었다. 여기는 분자의 위치를​​ 3 공간적 방향으로 jiggled 및 전도성 값이 관찰되었다. 이러한 급속한 perturbations 특별히 전극에 상대 분자의 기울기 각도를 변경하는 경우에만 전도성 값을 전자 orbitals의 측면 커플링이 실제로 효과에 대한 책임 표시, 변경되었습니다. 어르신은 또한이 모듈 레이션 기술이 크게 분자 규모의 시스템의 전도성 변화를 평가하기위한 새로운 방법으로 적용될 수 있습니다하는 것이 좋습니다.

출처 : http://www.asu.edu/

Last Update: 9. October 2011 10:41

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