अनिमोलेक्युलर रेक्टिफायर

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एच से हाइड्रोजन को हटाया जा सकता है2स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएएम, ए) की नोक पर अतिरिक्त वोल्टेज लगाने से टीपीपी अणु; यह निष्कासन TPP अणुओं के करंट-वोल्टेज (IV) घटता को बदल देता है, जिसे समान STM टिप का उपयोग करके मापा जाता है, डायोड-जैसे (बी में लाल वक्र) से प्रतिरोधक-जैसे (हरा वक्र)। छवि (सी) टीपीपी, एच की पंक्ति दिखाती है2टीपीपी और टीपीपी अणु। छवि (डी) को स्कैन करते समय, एच पर अतिरिक्त वोल्टेज लागू किया गया था2ब्लैक डॉट पर टीपीपी, जिसने तुरंत हाइड्रोजन को हटा दिया, जैसा कि (डी) के निचले हिस्से में और री-स्कैन इमेज (ई) में दिखाया गया है।[1]

एक अनिमोलेक्युलर सही करनेवाला एकल कार्बनिक अणु है जो विद्युत प्रवाह के रेक्टीफायर (एक तरफा विद्युत कंडक्टर) के रूप में कार्य करता है। यह विचार पहली बार 1974 में एरीह (बाद में अरी) अविराम, फिर आईबीएम में, और मार्क रैटनर, फिर न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय में प्रस्तावित किया गया था।[2] उनका प्रकाशन आण्विक इलेक्ट्रॉनिक्स (यूई) के नए क्षेत्र में पहला गंभीर और ठोस सैद्धांतिक प्रस्ताव था।

कार्बनिक अणुओं पर कुछ रासायनिक यौगिकों के मेसोमेरिक प्रभाव के आधार पर, रासायनिक यौगिकों की सहायता से पीएन जंक्शन का अनुकरण करके आणविक सुधारक बनाया गया था।

उनके प्रस्तावित सुधारक अणु को डिज़ाइन किया गया था ताकि इसके भीतर विद्युत चालन इलेक्ट्रॉन-समृद्ध सबयूनिट या मोएटिटी (रसायन विज्ञान) (इलेक्ट्रॉन दाता) से इलेक्ट्रॉन-खराब मोएटिटी (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) के पक्ष में हो, लेकिन इसमें (कई यह इलेक्ट्रॉनिक था द्वारा) नापसंद किया गया। विपरीत दिशा।

अनुसंधान

1981 और 1991 के बीच रॉबर्ट मेलविल मेट्ज़गर, चार्ल्स ए. पेनेटा, और डेनियल एल. मेटर्न (मिसिसिपी विश्वविद्यालय) के समूहों द्वारा कई संभावित सुधारात्मक अणुओं का अध्ययन किया गया था, लेकिन चालकता के लिए सफलतापूर्वक परीक्षण नहीं किया गया था।

इस प्रस्ताव को 1990 और 1993 में रॉय सैंबल्स (एक्सेटर विश्वविद्यालय, यूके) और जेफ्री जोसेफ एशवेल (क्रैनफील्ड विश्वविद्यालय अब लैंकेस्टर विश्वविद्यालय, यूके में) के समूहों द्वारा हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राईसानोक्विनोडिमेथेनाइड के मोनोलेयर का उपयोग करके सत्यापित किया गया था। इलेक्ट्रोड (मैगनीशियम और प्लैटिनम )[3][4] और फिर 1997 और 2001 में Metzger (अब अलबामा विश्वविद्यालय में) और सहकर्मियों द्वारा तीन पत्रों में पुष्टि की गई, जिन्होंने समान धातुओं (पहले अल्युमीनियम , फिर सोना) का उपयोग किया।[5][6][7] इन पेपर्स में Langmuir-Blodgett फिल्म | Langmuir-Blodgett monolayers (एक अणु मोटा) का उपयोग अनुमानित 10 के साथ किया गया है।14 से 1015 अणुओं को समानांतर में मापा जाता है। 1997 और 2006 के बीच Metzger's Group द्वारा काफी अलग संरचना के लगभग नौ समान रेक्टिफायर पाए गए हैं।[8] कुछ और पेरिलीन आधारित कार्बनिक रेक्टीफायर पीईजी (पॉलीथीन ग्लाइकॉल) स्वैलटेल्स के साथ रामकृष्ण समुद्राला द्वारा मैटर्न की प्रयोगशाला में संश्लेषित किए गए हैं।[9] ये रेक्टिफायर लचीलेपन के साथ रेक्टिफिकेशन को मापने की अनुमति देंगे।

सोने के लिए एकल अणु सहसंयोजक बंधन का स्कैनिंग टनलिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी को स्कैन करके किया गया है और उनमें से कुछ अनिमोलेक्युलर रेक्टिफायर हैं, एकल अणुओं के रूप में अध्ययन किया गया है, जैसा कि लुपिंग यू (शिकागो विश्वविद्यालय) और एशवेल (बाद में लैंकेस्टर विश्वविद्यालय, यूके) के समूहों द्वारा दिखाया गया है।

उद्देश्य

UE (जिसे मॉलिक्यूलर-स्केल इलेक्ट्रॉनिक्स भी कहा जाता है) में ड्राइविंग विचार यह है कि ठीक से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रोएक्टिव अणु, लंबाई में 1 और 3 नैनोमीटर के बीच, विद्युत सर्किट घटक आकार को कम करने के लिए सिलिकॉन-आधारित उपकरणों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं, अधिकतम एकीकृत सर्किट गति में सहवर्ती वृद्धि प्रदान करते हैं। . हालाँकि, एम्पलीफायर का एहसास नहीं हुआ था as of 2012, और धातु इलेक्ट्रोड और अणुओं के बीच रासायनिक संपर्क जटिल हैं।

संदर्भ

  1. ↑ Zoldan, Vinícius Claudio; Faccio, Ricardo & Pasa, André Avelino (2015). "एकल अणु डायोड के एन और पी प्रकार के चरित्र". Scientific Reports. 5: 8350. Bibcode:2015NatSR...5E8350Z. doi:10.1038/srep08350. PMC 4322354. PMID 25666850.
  2. ↑ Aviram, Arieh; Ratner, Mark A. (1974). "आणविक सुधारक". Chemical Physics Letters. 29 (2): 277. Bibcode:1974CPL....29..277A. doi:10.1016/0009-2614(74)85031-1.
  3. ↑ Ashwell, G.J., Sambles, J.R., Martin, A.S., Parker, W.G. and Szablewski, M. (1990). "Rectifying characteristics of Mg|(C16H33-Q3CNQ LB film)|Pt structures". J. Chem. Soc. Chem. Commun. (19): 1374. doi:10.1039/C39900001374.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  4. ↑ Martin, A.S., Sambles, J.R. and Ashwell, G.J. (1993). "आणविक सुधारक". Phys. Rev. Lett. 70 (2): 218–221. Bibcode:1993PhRvL..70..218M. doi:10.1103/PhysRevLett.70.218. PMID 10053732.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  5. ↑ Xu, T., Peterson, I.R., Lakshmikantham, M.V. and Metzger, R.M. (2001). "गोल्ड इलेक्ट्रोड के बीच हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राइसानोक्विनोडिमिथेनाइड की एक मोनोलेयर द्वारा सुधार". Angew. Chem. Int. Ed. 40 (9): 1749–1752. doi:10.1002/1521-3773(20010504)40:9<1749::AID-ANIE17490>3.0.CO;2-O. PMID 11353499.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  6. ↑ Metzger, R.M.; Chen, B., Höpfner, U., Lakshmikantham, M.V., Guillaume, D, Kawai, T., Wu, X., Tachibana, H, Hughes, T.V., Sakurai, T.V., Baldwin, J.W., Hosch, C., Cava, M.P., Brehmer, L. and Ashwell, G.J. (1997). "हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राइसानोक्विनोडिमेथेनाइड में अनिमोलेक्युलर इलेक्ट्रिकल रेक्टिफिकेशन". J. Am. Chem. Soc. 119 (43): 10455–10466. doi:10.1021/ja971811e.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ↑ Metzger, R.M., Xu, T. and Peterson, I.R. (2001). "मैक्रोस्कोपिक गोल्ड इलेक्ट्रोड के बीच मापे गए हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राईसायनोक्विनोडिमिथेनाइड के एक मोनोलेयर द्वारा विद्युत सुधार". J. Phys. Chem. B. 105 (30): 7280–7290. doi:10.1021/jp011084g.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  8. ↑ Metzger, R.M. (2006). "Unimolecular rectifiers: Present status". Chem. Physics. 326 (1): 176–187. Bibcode:2006CP....326..176M. doi:10.1016/j.chemphys.2006.02.026.
  9. ↑ Samudrala, Ramakrishna (2008), Ph.D. thesis. University of Mississippi
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