ساخت کابلی کوچک با قابلیت اندازه گیری چرخش مولکولی خبرنگاران - سبزا

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، در حالی که کاهش ابعاد دستگاه های الکترونیکی برای پاسخگویی به احتیاج بازار همچنان ادامه دارد، دانشمندان در کوشش هستند تا قطعاتی را فراوری نمایند که باعث افزایش کارایی آن ها گردد.

در حال حاضر، تقاضای مستمر برای فرآیند های سریع و کارآمد وجود دارد و دستگاه های اسپینترونیک می توانند راه حلی برای شکل گیری آینده محاسباتی باشند. در این پروژه، مولکول های مغناطیسی می توانند پیکربندی جدیدی به الکترونیک رایج اضافه نمایند. به طور خاص، مولکول های چرخش متقاطع (SCO) خانواده ای از واحد های عملکردی صفر بعدی (0 D) را تشکیل می دهند که یک سوئیچ چرخش رادیکال را به نمایش می گذارد که با یک تغییر الکتروساختاری فعال می گردد و توسط محرک خارجی مانند نور، فشار یا دما برانگیخته می گردد.

این سوئیچ چرخشی به مولکول های SCO قابلیت ها و ویژگی های ممتازی را برای پیاده سازی در نانو الکترونیک می دهد. با این حال، ویژگی عایق بودن آن ها مانع از بهره برداری کامل این ساختار ها بوده است. چندین گروه تحقیقاتی تا به امروز مولکول های SCO را در ماتریس مواد رسانا قرار داده اند، اما این نتایج با احتیاج های دستگاه های در مقیاس نانو کاملا سازگار نیستند.

برای اولین بار، گروهی از محققان موسسه مطالعات پیشرفته علوم نانو، مولکول های SCO مبتنی بر Fe را درون نانولوله های کربنی کپسول کرده اند. نانولوله های کربنی تک جداره به عنوان رشته مرکزی راهنمایی نماینده عمل می نمایند که حالت اسپینی SCO مولکول ها را حمل، محافظت و حس کرده و بر نقایص عایق بودن آن ها غلبه می نمایند.

محققان این پروژه به سرپرستی پروفسور امیلیو م. پرز، خوزه سانچز کوستا و انریکه بورزوری، انتقال الکترون به وسیله نانولوله های کربنی منفرد تعبیه شده در ترانزیستور های نانومقیاس را توسط دی الکتروفورز آنالیز کردند. آن ها تغییری در راهنمایی الکتریکی نانولوله پیدا کردند که با حالت چرخش مولکول های SCO محصور شده اصلاح می گردد. انتقال بین دو حالت رسانا توسط یک سوئیچ حرارتی شروع می گردد که به نظر می رسد متقارن نیست. این واقعیت باعث ایجاد یک هیسترزیس می گردد که در نمونه های بلوری وجود ندارد و بسیاری از کاربرد های جالب توجه برای سیستم ترکیبی را بوجود می آورد.

انریکه بورزوری می گوید: این سیستم ها مانند عناصر کوچک حافظه در مقیاس نانو هستند، چرا که از یک چرخه پسماند برخوردارند که با دما تغییر می نماید. همچنین می توانند به عنوان فیلتر اسپین استفاده گردد، چیزی که به شدت مورد تقاضا در دستگاه های اسپینترونیک است، چنین عنصری اگر مولکول چرخش داشته باشد یا نداشته باشد، تشخیص می دهد.