استفاده از مولکول C60 به‌عنوان ترانزیستورهای تک‌مولکولی

امکان استفاده از مولکول فولرن (C60) به‌عنوان سوئیچ‌های مولکولی القایی و ترانزیستورهای تک‌مولکولی

دانشیار فیزیک ماده چگال دانشگاه پیام نور تهران در پژوهشی، ترابرد الکتریکی و مشخصه جریان – ولتاژ یک تک‌ مولکول C60 متصل به الکترودهای فلزی و اثر اتصالات مختلف الکترود با این مولکول را بررسی کرد.

به گزارش سرویس پژوهشی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، دکتر علیرضا صفارزاده با بیان این که مولکول فولرین(C60) از مولکول‌هایی است که به عنوان عنصر اصلی سازنده قطعات الکترونیکی نقش مهمی در کوچک‌سازی دستگاه‌ها و بالا بردن حجم انباشت اطلاعات دارد، اظهار کرد: در مولکول فولرین به دلیل داشتن هندسه خاص، نحوه اتصال الکترودها با آن برای عبور جریان، به مقدارقابل توجهی به جهت‌گیری مولکول وابسته است. به عبارت دیگر، الکترودها می‌توانند از طریق پیوند با یک اتم، پنج اتم، یا شش اتم کربن با مولکول جفت‌شده و جریان را هدایت کنند. تأثیر این جهت‌گیری‌های مختلف که باعث این تنوع پیوند مولکول-الکترود می‌شود قادر است مشخصه جریان-ولتاژ دستگاه را بطور چشمگیری تغییر داده که جزئیات آن به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.

وی افزود: این مولکول، به دلیل ساختار قفسی شکل خود، باعث می‌شود که جریان عبوری از آن، جریان حلقه‌ای بزرگی را ایجاد کند که بسیار بزرگتر از جریان چشمه-چاهک است. این ویژگی ناشی از تقارن بالای مولکول است که خود منجر به تبهگنی ترازهای مولکولی می‌شود.

دکتر صفارزاده خاطرنشان کرد: یکی دیگر از مشخصه‌های این مولکول داشتن پیوندهای یگانه و دوگانه کربن-کربن با طول‌های متفاوت است. تاکنون تصور می‌شد که این اختلاف در طول پیوند، تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر جریان‌های عبوری از آن ایجاد نمی‌کند، اما در تحقیق به عمل آمده نشان داده‌ایم که وارد کردن این اختلاف باعث شکستن تبهگنی یکی از ترازهای مولکولی شده که به تغییر عمده‌ای در رفتار الکتریکی مولکول منجر می‌شود.

دانشیار فیزیک دانشگاه پیام نور تهران افزود: این تحقیق که مبتنی بر فرمول‌بندی تابع گرین غیر تعادلی و نظریه لانداور است، به وضوح نشان می‌دهد که از مولکول C60 می‌توان به عنوان سوئیچ‌های مولکولی القایی و همچنین ترانزیستورهای تک مولکولی استفاده کرد.

بنابر اعلام ستاد ویژه توسعه فن‌آوری نانو، جزئیات این پژوهش در مجله Applied Physics (جلد 103 در سال 2008) منتشر شده است.


منبع: ایسنا