En nysyntetiserad molekyl avslöjar exceptionella elektroniska egenskaper. Resultaten av denna studie ledd av forskare från Université catholique de Louvain (Belgien) och från Stanford University California publiceras i Naturkommunikation .
Inom elektronikområdet, den ständiga strävan efter miniatyrisering driver oss mot skapandet av enheter som hela tiden blir mindre och mer effektiva. Dock, kisel - den grundläggande komponenten för de flesta av dessa enheter som orsakade en verklig revolution inom elektronik - , börjar avslöja sina fysiska gränser. Ju mindre kiselsystem, desto svårare blir det att kontrollera sin återkomst. Punkten har nåtts där forskare har börjat leta efter alternativa material, bättre passform för de miniatyriserade formaten.
Ett av alternativen för att ge ett svar på denna utmaning, är den molekylära elektroniken. Någonstans mellan kemi, elektronik och materialvetenskap, denna forskningsdomän syftar till att använda molekyler – i synnerhet organiska molekyler – med särskilda elektroniska egenskaper. Som sådan, en enda molekyl kan representera en elektronisk komponent såsom en transistor eller en diod. Utvecklad vid Université catholique de Louvain (UCL, Belgien), denna nya typ av elektronik kräver syntes av nya molekyler eller hybridenheter till nya eller förbättrade egenskaper.
I samarbete med Stanford University of California, två UCL-forskarlag lyckades studera och förstå de elektroniska egenskaperna hos en nysyntetiserad molekyl, består av två former av kol:en fulleren (C60) och ett nanoaggregat av diamant. Den här studien, publiceras i Naturkommunikation , avslöjar exceptionella elektroniska egenskaper för denna molekyl, givet att den leder elektrisk kraft i en riktning men inte i motsatt mening. Den beter sig med andra ord som en diod, men i skalan av en molekyl, med bara några nanometer. Dessa åtgärder, utförs med deltagande av professor Sorin Melinte (ICTM, UCL) blev möjligt tack vare en atomär manipulationsteknik som praktiskt taget är Stanford-forskarnas exklusiva kompetensområde över hela världen. Detta möjliggörs med hjälp av ett avsökningstunnelmikroskop som gör det möjligt att leda elektrisk kraft genom en enda molekyl.
Efter upptäckten av de särskilt lovande elektroniska egenskaperna hos denna molekyl, teamen av professorerna Jean-Christophe Charlier (IMCN, UCL) och Sorin Melinte, modellerade dessa egenskaper för att förstå varför elektrisk kraft gick över i en mening men inte i motsatt betydelse av denna molekyl. Digital simuleringsteknik baserad på kvantmekanik, gjorde det möjligt att förstå detta fenomen ur en teoretisk synvinkel. Efter att ha utvecklats av doktor Andres Botello-Mendez, ansvarig för FNRS-forskning, denna modellering kan från och med nu användas för att förutsäga det elektroniska beteendet hos andra molekyler av denna typ.
De långsiktiga perspektiven för dessa upptäckter ger inte bara nya miniatyriseringsmöjligheter för framtida datorer, surfplattor och andra elektroniska enheter, men också för "gröna" enheter baserade på organiska molekyler.
