Joseph Goebbels
19th August 2011, 06:14 PM
دانشمندان يک گام بزرگ ديگر به عصر «قطعات الکترونيکي تک‌مولکولي» که مدتها انتظارش را مي‌کشيدند، نزديک‌تر شده‌اند. با پيشرفت اين حوزه مي‌توان اندازه مدارات الکترونيکي معمول در رايانه‌ها، تلفن‌هاي هوشمند و ابزارهاي ديگر را تا حد يک دانه شن کاهش داد.
گروهي از محققان روشي براي ايجاد و اتصال سيم‌هاي بسيار کوچکي که قطعات مولکولي را به هم وصل مي‌کنند، يافته‌اند.
يوجي اوکاوا و همکارانش از موسسه ملي علوم مواد ژاپن در مقاله‌اي که در مجله American Chemical Society منتشر شده است، نوشته‌اند: «کليد اصلي توليد قطعات الکترونيکي تک‌مولکولي اتصال مولکول‌هاي عاملي به يکديگر با استفاده از نانوسيم‌هاي رساناست. در اين کار دو مشکل وجود دارد: چگونه اين سيم‌ها در محل مورد نظر ايجاد شوند و چگونه از ايجاد اتصال شيميايي ميان اين نانوسيم‌ها و مولکول‌هاي عاملي اطمنيان حاصل شود».
http://www.nano.ir/news/attach/9554.JPG
اين چالش‌ها بسياري از محققان را که تلاش مي‌کردند سيم‌هاي بسيار کوچکي براي استفاده در مدارات مولکولي توليد کنند، با دشواري مواجه کرده‌اند.
حال اين گروه از پژوهشگران نشان داده‌اند که مي‌توان از نوک يک ميکروسکوپ تونل‌زني روبشي براي آغاز سريع توليد يک زنجيره مولکولي بهره برد. اين زنجيره يا «سيم» به‌طور خود به خودي با قطعات مولکولي ديگر در مدار تحت ساخت پيوند شيميايي برقرار مي‌کند. اوکاوا و همکارانش اين فرايند را «لحيم‌کاري شيميايي» ناميده‌اند.
در اين روش مولکول‌هاي عاملي مورد نظر روي يک تک‌لايه خودآرا از ترکيب دي‌استيلن جاي مي‌گيرند. سپس نوک روبشگر يک ميکروسکوپ تونل‌زني روبشي روي رديف مولکولي ترکيب دي‌استيلن که مولکول‌هاي عاملي روي آن جذب شده‌اند، قرار داده مي‌شود. با آغاز پليمريزاسيون زنجيره‌اي که از طريق نوک ميکروسکوپ صورت مي‌گيرد، يک نانوسيم پلي‌دي‌استيلني رسانا توليد مي‌شود. از آنجايي که بخش انتهايي زنجيره پليمري الزاماً يک جزء شيميايي فعال دارد، نانوسيم پليمري ايجاد شده با اولين عنصر مولکولي که برخورد کند، يک پيوند شيميايي تشکيل مي‌دهد.
در اين کار از محاسبات تئوري اصول اوليه (First-principles) براي بررسي ساختار و ويژگي‌هاي شيميايي اين اتصال استفاده شده است. اين محققان دو نانوسيم پليمري رسانا را به يک مولکول فتالوسيانين منفرد متصل کرده و ديود تونلي ارتعاشي توليد شده با اين روش را مورد بحث قرار داده‌اند.
از اين روش مي‌توان براي اتصال کليدهاي مولکولي، قطعات حافظه و ترانزيستورها استفاده کرد. بنابر گفته اين دانشمندان روش آنها «امکان توليد ابزارهاي ارزان‌تر، کاراتر و سازگارتر با محيط زيست را فراهم مي‌آورد که مي‌توانند جايگزين ابزارهاي معمول مبتني بر سيليکون شوند».
http://www.nano.ir/newstext.php?Code=9556
گروهي از محققان روشي براي ايجاد و اتصال سيم‌هاي بسيار کوچکي که قطعات مولکولي را به هم وصل مي‌کنند، يافته‌اند.
يوجي اوکاوا و همکارانش از موسسه ملي علوم مواد ژاپن در مقاله‌اي که در مجله American Chemical Society منتشر شده است، نوشته‌اند: «کليد اصلي توليد قطعات الکترونيکي تک‌مولکولي اتصال مولکول‌هاي عاملي به يکديگر با استفاده از نانوسيم‌هاي رساناست. در اين کار دو مشکل وجود دارد: چگونه اين سيم‌ها در محل مورد نظر ايجاد شوند و چگونه از ايجاد اتصال شيميايي ميان اين نانوسيم‌ها و مولکول‌هاي عاملي اطمنيان حاصل شود».
http://www.nano.ir/news/attach/9554.JPG
اين چالش‌ها بسياري از محققان را که تلاش مي‌کردند سيم‌هاي بسيار کوچکي براي استفاده در مدارات مولکولي توليد کنند، با دشواري مواجه کرده‌اند.
حال اين گروه از پژوهشگران نشان داده‌اند که مي‌توان از نوک يک ميکروسکوپ تونل‌زني روبشي براي آغاز سريع توليد يک زنجيره مولکولي بهره برد. اين زنجيره يا «سيم» به‌طور خود به خودي با قطعات مولکولي ديگر در مدار تحت ساخت پيوند شيميايي برقرار مي‌کند. اوکاوا و همکارانش اين فرايند را «لحيم‌کاري شيميايي» ناميده‌اند.
در اين روش مولکول‌هاي عاملي مورد نظر روي يک تک‌لايه خودآرا از ترکيب دي‌استيلن جاي مي‌گيرند. سپس نوک روبشگر يک ميکروسکوپ تونل‌زني روبشي روي رديف مولکولي ترکيب دي‌استيلن که مولکول‌هاي عاملي روي آن جذب شده‌اند، قرار داده مي‌شود. با آغاز پليمريزاسيون زنجيره‌اي که از طريق نوک ميکروسکوپ صورت مي‌گيرد، يک نانوسيم پلي‌دي‌استيلني رسانا توليد مي‌شود. از آنجايي که بخش انتهايي زنجيره پليمري الزاماً يک جزء شيميايي فعال دارد، نانوسيم پليمري ايجاد شده با اولين عنصر مولکولي که برخورد کند، يک پيوند شيميايي تشکيل مي‌دهد.
در اين کار از محاسبات تئوري اصول اوليه (First-principles) براي بررسي ساختار و ويژگي‌هاي شيميايي اين اتصال استفاده شده است. اين محققان دو نانوسيم پليمري رسانا را به يک مولکول فتالوسيانين منفرد متصل کرده و ديود تونلي ارتعاشي توليد شده با اين روش را مورد بحث قرار داده‌اند.
از اين روش مي‌توان براي اتصال کليدهاي مولکولي، قطعات حافظه و ترانزيستورها استفاده کرد. بنابر گفته اين دانشمندان روش آنها «امکان توليد ابزارهاي ارزان‌تر، کاراتر و سازگارتر با محيط زيست را فراهم مي‌آورد که مي‌توانند جايگزين ابزارهاي معمول مبتني بر سيليکون شوند».
http://www.nano.ir/newstext.php?Code=9556