Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
Posted in | Nanoelectronics

ASU-Forskare Visar att Kontrollera Elektrisk Conductance av SingelMolekylar

Published on February 21, 2011 at 4:15 AM

I forskning som visas i dagens, utfärda av föra journal överNaturNanotechnologyen, Nongjian ”NJ” Tao, en forskare på det Biodesign Institutet på den Arizona Delstatsuniversiteten, har visat ett klyftigt långt av att kontrollera elektrisk conductance av en singelmolekyl, genom att exploatera molekyl mekaniska rekvisita.

Sådan kontrollera kan slutligen leka en roll i designen av ultra-mycket lilla elektriska grejer som skapas för att utföra oräkneliga användbara uppgifter, från biologisk och kemisk avkänning till att förbättra telekommunikationar och datorminne.

Elektrisk och mekanisk rekvisita för ett molekylärt fjäll, både, av en given molekyl bli kritisk, När elektriska apparater krymps till. Den Specifika rekvisitan kan exploateras, beroende av behoven av applikationen. Här fästas en singelmolekyl på endera avslutar till en para av guld- elektroder som bildar ett elektriskt, går runt, vars ström kan mätas.

Tao leder ett forskninglag som van vid handla med utmaningarna som medföras, i att skapa elektriska apparater av detta, storleksanpassar, var besynnerligt, verkställer av quantumvärlden dominerar ofta apparatuppförande. Som Tao förklarar, utfärdar sådan man är definiera och kontrollera den elektriska conductancen av en singelmolekyl som fästas till en para av guld- elektroder.

”Har Några molekylar ovanlig elektromekanisk rekvisita, som är olika silikon-baserade material. En molekyl kan också känna igen andra molekylar via specifika växelverkan.”, Dessa unika rekvisita kan erbjuda enorm funktionell böjlighet till formgivare av nanoscaleapparater.

I strömforskningen undersöker Tao den elektromekaniska rekvisitan av singelmolekylar som skjutas in mellan att föra elektroder. När en spänning appliceras, kan ett resulterande flöde av strömmen mätas. En särskild typ av molekylen som var bekant som pentaphenylene, användes, och dess elektriska conductance undersöktes.

Taos grupp var kompetent att variera conductancen by så mycket, som en beställa av storlek, genom att ändra riktningen av molekylen med hänsyn till elektroden, ytbehandlar enkelt. Specifikt molekyl metar lutande förändrade sig, med conductanceresning som distansera som avskiljer elektroderna som minskas och ner ett maximum, när molekylen balanserades mellan elektroderna på 90 grader.

Resonera för den dramatiska växlingen i conductance måste att göra med dekallade pi-orbitalsna av elektrondanandet upp molekylarna och deras växelverkan med elektronorbitals i de fäste elektroderna. Som Tao noterar, kan pi-orbitals tänkas av, som elektronen fördunklar och att sticka vinkelrätt från antingen sida av det plant av molekylen fram. När lutandet metar av en molekyl som fångas mellan två elektroder, förändrar sig, kan dessa pi-orbitals komma i kontakt och blanda med elektronorbitals som innehålls i det processaa bekant för guld- elektrod-en som sidokoppla ihop. Detta sidokoppla ihop av orbitals har verkställa av ökande conductance.

I fallet av pentaphenylenemolekylen sidoverkställer koppla ihop uttalades, med conductance jämnar ökande upp till 10 tider, som sidokoppla ihop av orbitals kom in i mer stor lek. I kontrast ställde ut tetraphenylmolekylen som användes som en kontrollera för experimenten, inte lateralen som kopplar ihop, och conductance värderar återstående konstant, utan hänsyn till lutandet metar applicerat till molekylen. Tao något att säga, att molekylar kan nu planläggas till endera, bedriften eller att minimera sidokoppla ihop verkställer av orbitals och därmed att tillåta finjustera av conductancerekvisita, baserat på en applikations specifika krav.

En mer ytterligare självkontroll på conductanceresultaten bars ut genom att använda en moduleringsmetod. Här placerar molekylen jiggled i 3 rumsliga riktningar, och conductancen värderar observerat. Då meta av molekylsläktingen till elektroden var conductance värderar förändrat och att indikera Endast dessa forperturbations ändrade specifikt lutandet, att sidokoppla ihop av elektronorbitals var sannerligen ansvariga för verkställa. Tao föreslår också att denna moduleringsteknik kan i huvudsak appliceras, som en ny metod för att utvärdera conductance ändrar i molekylär-fjäll system.

Källa: http://www.asu.edu/

Last Update: 27. January 2012 01:14

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit