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Posted in | Nanoelectronics

亚利桑那州立大学的科学家演示控制单分子的电导

Published on February 21, 2011 at 4:15 AM

出现在今天的自然杂志纳米技术“杂志上的研究,在亚利桑那州立大学生物设计研究所的研究员农俭”新泽西州道,表现出一个控制单个分子的电气导巧妙的方式,通过利用分子的机械属性。

在超小型电器小工具创建执行无数有用的任务,从生物和化学传感改善电信和计算机内存的设计,这样的控制,最终可能发挥的作用。

当缩小到分子尺度的电气设备,电气和机械性能的一个给定的分子成为关键。可利用特定的属性,取决于应用的需求。在这里,单个分子在任一双金电极连接,形成一个电路,其电流可测。

道领导的一个研究小组,用来处理与创建电气设备,这种规模的,在量子世界的古怪影响往往主宰设备的行为所带来的挑战。作为解释道,这样一个问题是确定和控制单个分子的电导,连接到一对金电极。

“一些分子具有不同寻常的的机电性能,它不像基于硅材料的分子可以通过特定的相互作用也承认其他分子。”这些独特的性能,纳米器件的设计提供了巨大的功能灵活性。

道在目前的研究中,研究单个分子进行电极之间夹着的机电性能。当施加电压,电流产生的流量可以衡量的。使用一个特定类型的分子,作为pentaphenylene,并检查其电导。

陶氏集团是能够改变像一个量级,电导,简单地通过改变电极表面分子的取向,。具体来说,分子的倾斜角度被改变,上升为电导电极的距离减少,达到最大时,分子之间的电极有望在90度。

电导急剧波动的原因,与所谓的PI分子电子的轨道,并在连接电极的电子轨道的相互作用。由于涛指出,PI轨道可以被认为是电子云,凸出垂直于分子平面的两侧。被困在两个电极之间的一个分子的倾斜角改变时,这些有价证券轨道可以与金电极称为横向耦合的过程。中的电子轨道的接触和融合这种轨道的横向耦合电导增加的效果。

pentaphenylene分子的情况下,横向耦合效应是明显的电导增加高达10倍的水平,更大程度地发挥了轨道的横向耦合。相比之下,作为控制的实验中使用的四苯分子没有表现出横向耦合和电导值保持不变,无论应用于分子的倾斜角。道说,现在可以设计,分子可以利用或尽量减少横向耦合轨道的影响,从而允许的电导性能微调,基于应用程序的具体要求。

使用的调制方法进行了进一步电导结果的自我检查。在这里,分子的位置是在3个空间方向摇动和观察到的电导值。只有当这些快速扰动具体改变的相对电极的分子的倾斜角的电导值的改变,表明横向耦合,电子轨道确实是负责的效果。道也表明,这种调制技术可广泛应用作为评估在分子尺度系统的电导变化的新方法。

来源: http://www.asu.edu/

Last Update: 9. October 2011 04:15

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