केवल एक अणु का स्विच

सबसे छोटे विद्युत स्विच के लिए पहला परीक्षण

दो धातु इलेक्ट्रोड (कार्बन नैनोट्यूब) के लिए बाध्य एज़ोबेंज़ीन अणु का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व © फ्रांज स्टैडलर / यूनिवर्सिटी ऑफ़ रेगेन्सबर्ग
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वैज्ञानिकों ने अब एक सिमुलेशन में सबसे छोटे विद्युत स्विच का परीक्षण किया है। जैसा कि वे नेचर नैनोटेक्नोलॉजी जर्नल में रिपोर्ट करते हैं, उन्होंने एक आइसोमर का उपयोग किया, एक अणु जो दो स्थानिक संरचनाओं में मौजूद हो सकता है।

जब कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास की बात आती है, तो "कभी-कभी अधिक कुशल" आदर्श वाक्य होता है। घटक लंबे समय से अकल्पनीय रूप से छोटे आयामों में घूम रहे हैं; उदाहरण के लिए, एक सिलिकॉन आधारित ट्रांजिस्टर की आज की लंबाई 90 नैनोमीटर है। और विकास जारी है: एक नैनोमीटर के परिमाण के आदेश - जो कि एक मिलीमीटर का एक अरबवां हिस्सा है - भविष्य के घटक होने चाहिए। वे अणु जितने छोटे होंगे।

लेकिन क्या अणु इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के रूप में कार्य कर सकते हैं? आप कह सकते हैं, जो वैज्ञानिक "आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स" नेता के युवा क्षेत्र में क्वांटम भौतिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स की सीमा पर हैं। उनमें से, Regensburg जूनियर रिसर्च ग्रुप 960, 000 यूरो के साथ वोक्सवैगन फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित है। Gianaurelio Cuniberti और ​​मैड्रिड विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक: उन्होंने हाल ही में एक सर्किट का अनुकरण किया जिसमें एक एकल कार्बनिक अणु ने विद्युत स्विच के रूप में कार्य किया। प्रयोगों के परिणाम जर्नल नेचर नैनो टेक्नोलॉजी के वर्तमान मार्च अंक में प्रकाशित हुए हैं।

स्विच उम्मीदवारों के रूप में आइसोमर्स

Azobenzene शोधकर्ताओं द्वारा अब तक के सबसे छोटे विद्युतीय स्विच का अनुकरण करने के लिए इस्तेमाल किए गए अणु को दिया गया नाम है। अज़ोबेंजीन अणुओं के वर्ग से संबंधित है जो विभिन्न स्थानिक संरचनाओं में मौजूद हैं। अणु के ऐसे राज्य, जिन्हें आइसोमर्स के रूप में भी जाना जाता है, गुणात्मक रूप से भिन्न गुण हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, वे एक विद्युत क्षेत्र पर बहुत अलग तरह से प्रतिक्रिया करते हैं। आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स में इस परिस्थिति का दोहन किया जाना है। एज़ोबेंज़ीन अणु और इसके आइसोमर्स के विद्युत परिवहन गुणों की जांच करने के लिए, रेजेंसबर्ग के भौतिकविदों ने जटिल कंप्यूटर सिमुलेशन तकनीकों को चुना।

आण्विक संरचना चालन गुणों को प्रभावित करती है

मॉडल में, अणु रासायनिक रूप से दो धातु नैनोट्यूब से जुड़ा हुआ था - जिसमें कार्बन परमाणु शामिल थे - जो नैनोइलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करता था। जब एक विद्युत वोल्टेज लागू किया गया था, तो चार्ज अणु के माध्यम से प्रवाह कर सकते थे। सिमुलेशन ने दिखाया कि दोनों आइसोमरों में पूरी तरह से अलग विद्युत चालन गुण हैं। स्थानिक आणविक संरचना में परिवर्तन - प्रेरित, उदाहरण के लिए, विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लेजर प्रकाश द्वारा - इस प्रकार नाटकीय रूप से विद्युत प्रवाह के प्रवाह को बदल सकता है और इस प्रकार आणविक पैमाने पर एक स्विचिंग फ़ंक्शन का एहसास कर सकता है। प्रदर्शन

एक महत्वपूर्ण परिणाम: स्विचेचबिलिटी विशेष रूप से रासायनिक समूहों से प्रभावित होती है जो इलेक्ट्रोड को अणु को बांधती हैं। Cuniberti और ​​उनकी टीम ने इस आणविक स्विच की दक्षता और स्थिरता का परीक्षण करने के लिए आगे की जांच की योजना बनाई है। उनके परिणाम अत्याधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करेंगे। पूरे आत्मविश्वास के साथ, शोधकर्ता यह भी जानते हैं: "आणविक कंप्यूटर को थोड़ी देर इंतजार करना होगा।"

(वोक्सवैगन फाउंडेशन, 07.03.2007 - NPO)