نانوروبان گرافنی در خدمت الکترونیک مولکولی

تاریخ : ۰۷ فروردین, ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۱۸۳

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران نشان دادند که با استفاده از نانوروبان گرافنی می‌توان اسپین یک مولکول مغناطیسی را دستکاری کرد. این نانوروبان به آنها اجازه می‌دهد تا ادوات اسپینترونیک برای ذخیره‌سازی اطلاعات تولید کرد.

همکاری مشترک میان چند موسسه تحقیقاتی در اسپانیا که به رهبری مرکز تحقیقات همکاری nanoGUNE انجام شده، منجر به دستاورد تازه‌ای در حوزه الکترونیک مولکولی شده است. این گروه تحقیقاتی مولکول‌های مغناطیسی پورفیرین را با استفاده از نانوروبان‌های گرافنی به هم متصل کرده‌اند. این اتصالات ممکن است پتانسیل مناسبی برای استفاده از گرافن در بخش الکترونیک مولکولی ایجاد کند.
پورفیرین یکی از مولکول‌های بسیار مهم بوده که نقش کلیدی در فرآیند فتوسنتز گیاهان دارد. این مولکول نقش اکسیژن‌رسانی در خون را نیز ایفا می‌کند. اخیرا محققان روی ذرات مغناطیسی پورفیرین کار می‌کنند و نتایج یافته‌های اخیر آنها نشان می‌دهد که از این ماده می‌توان در ادوات اسپینترونیک استفاده نمود.
در اسپینترونیک از دستکاری اسپین الکترون‌ها استفاده می‌شود، اسپین‌ مسئول بروز خواص مغناطیسی در مواد است. اگر در یک ماده اسپین بیشتر الکترون‌ها به یک جهت مشخص باشد، یعنی هم‌جهت باشند، این ماده مغناطیسی است. اگر شما بتوانید تمام این اسپین‌ها را دستکاری کرده و آنها را به دلخواه بالا یا پایین کنید، این اسپین‌ها نقش صفر یا یک را ایفا کرده و از آنها می‌تواند برای فناوری اطلاعات استفاده نمود.
در ادوات اسپینترونیک مبتنی بر مولکول پورفیرین، اتم‌های مغناطیسی به‌ویژه آهن استفاده می‌شود که حالت‌های قطبی شده اسپینی دارند. این اسپین‌ها میان مولکول قرار دارند. راه‌های متعددی برای استفاده از اسپین اتم‌های مغناطیسی وجود دارد که به هریک از این اسپین‌ها، مغناطیس مولکولی منفرد یا حالت صفر و یک گفته می‌شود که می‌توان آن را با میدان مغناطیس پایدار کرد و جریان آن را خواند.
این گروه تحقیقاتی موفق به ایجاد ارتباط میان مولکول‌ها با استفاده از سیم‌های دقیق گرافنی شدند که به‌صورت کوالانسی به نقطه مشخصی از مولکول متصل شده است. با این کار می‌توان جریان الکتریکی را به این مولکول وارد کرد. این گروه نشان دادند که بعد از ایجاد ارتباط، مولکول خواص مغناطیسی خود را حفظ می‌کند.
پژوهشگران این پروژه نشان دادند که کوچکترین تفاوت در نانوروبان گرافنی که به یک مولکول متصل می‌شود می‌تواند خواص مغناطیسی را تغییر دهد. اسپین مولکول را می‌توان با استفاده از جریان وارد شده، دستکاری کرد. آنها این کار را با استفاده از طیف‌سنجی تونل‌زنی انجام دادند.

 

منبع : https://www.graphene-info.com/graphene-nanoribbons-contact-molecular-world

نظر شما
نظرسنجی

8