Uued molekulaarsed juhtmed ühe molekulide elektroonilistele seadmetele

NYSTV - Armageddon and the New 5G Network Technology w guest Scott Hensler - Multi Language (Juuli 2019).

Anonim

Tokyo Tehnoloogiainstituudi teadlased lõid metallorgaanilise ruteeniumi abil legeeritud molekulaartraadi uut tüüpi, et saavutada enneolematult suuremat juhtivust kui varasemad molekulaarsed juhtmed. Nende traatide suure juhtivuse päritolu erineb põhimõtteliselt sarnastest molekulaarsetest seadmetest ja pakub potentsiaalset strateegiat kõrgendatud juhtivate "legeeritud" molekulaarsete juhtmete arendamiseks.

Alates nende kontseptsioonist on teadlased üritanud elektroonikaseadmeid kokku hoida enneolematu suurusega, isegi mõne molekuliga valmistades. Molekulaarsed juhtmed on selliste minimaalsete kontratseptsioonide ehitusplokkide hulgas ning paljud teadlased on välja töötanud strateegiaid, et sünteesida hästi juhitavaid, stabiilseid juhtmeid hoolikalt kavandatud molekulidest.

Tokyo Tehnoloogiainstituudi teadlaste meeskond, sealhulgas Yuya Tanaka, lõi uudse molekulaarkaabli metall-elektroodi-molekuli-metalli elektroodi (MMM) ristmiku kujul, kaasa arvatud polüeen, orgaanilise ahelaga sarnane molekul, "legeeritud" koos ruteeniumipõhine üksus Ru (dppe) 2. Kavandatud disain, mis on avaldatud Ameerika Kemikaali Seltsi väljaandes, põhineb traadi aatomite juhtivate orbiidiliste osakeste energiatasemete arvutamisel, võttes arvesse kulla elektroodide omadusi.

Skaneeriva tunnelmikroskoobi abil kinnitas meeskond, et nende molekulaarsete juhtmete juhtivus on võrdne või kõrgem kui varem teatatud orgaaniliste molekulaarsete juhtmetega, kaasa arvatud samalaadsed traadid, "legeeritud" rauaühikutega. Nende tulemuste põhjal motiveerivad teadlased uurima kavandatava traadi kõrgema juhtivuse päritolu. Nad leidsid, et täheldatud juhtivusomadused olid oluliselt erinevad eelnevalt teatatud sarnastelt MMM-i ristmikelt ja olid tuletatud orbiidi lõhestamisest. Teisisõnu, orbitaalse lõhestumisega tekitatakse aatomite algsete elektroni orbiidide muutusi, et määratleda uus "hübriid" orbiit, mis hõlbustab elektronide ülekannet metallelektroodide ja traadi molekulide vahel. Tanaka sõnul on "selline orbitaalse lõhestamise käitumine harva teatatud mis tahes muus MMM-ristmikul."

Kuna väikseima vahemaa kõrgeima (HOMO) ja madalaima (LUMO) poolt hõivatud molekulaarsete orbitaalide vahel on molekulaarsete juhtmete võimenduse suurendamise otsustav tegur, võtab kavandatav sünteesiprotokoll vastu uue tehnika, et kasutada neid teadmisi, nagu Tanaka lisab: "Käesolev uuring näitab uus strateegia molekulaarsete juhtmete realiseerimiseks äärmiselt kitsa HOMO ja LUMO läbilaskevõimega läbi MMM ühenduste moodustamise. "

See selgitus pakutavate juhtmete põhimõtteliselt erinevate juhtivate omaduste kohta hõlbustab uute molekulaarsete komponentide strateegilist arendamist, mis võivad olla tulevaste ebaoluliste elektrooniliste seadmete ehitusplokkid.

menu
menu