Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Полимеризация DBTF на поверхности золота. (A) Химическая структура молекулы DBTF, (B) СТМ-изображение молекулы, полученное в ходе работы, и (С) данные расчёта. (D) СТМ-изображение полученных полимерных цепей, (E) STM-изображение единичной цепочки.
Рис.2. Процесс подъёма молекулы с помощью иглы СТМ-зонда. (A) Схематическое изображение процесса. (B) Туннельный ток в зависимости от высоты поднятия зонда над подложкой. (C – E) СТМ-изображения одной и той же области на поверхности подложки при манипуляциях с полимерной молекулой (крестиком отмечено место подвода зонда).
Рис.3. Проводимость (G) в зависимости от длины молекулярного контакта. Экспериментальная (A) и рассчитанная (C) кривая G(z). zi – период осцилляций, связанный с отрывом очередного мономерного звена от подложки. (B) Вольтамперные характеристики описываемой системы при 3 различных расстояниях между зондом и образцом (2, 3 и 4 нм). (D) Схематическое представление процесса отрыва молекулы от подложки.
Рис.4. Полный отрыв молекулы от подложки. СТМ-изображения до (A) и после (C) отрыва полимерной молекулы. (B) Зависимость тока от расстояния зонд-подложка (внизу приведена шкала в напряжениях). (D) Схематическое представление описываемого процесса отрыва молекулы от подложки.

Как измерить проводимость полимерной молекулы?

Ключевые слова:  наноструктура, нанотехнологии, полимерные материалы, проводимость, СТМ

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

08 апреля 2009

Развитие различных электронных устройств на основе единичных молекул требует полного понимания того, как происходит транспорт носителей заряда вдоль отдельных молекулярных «проводов». На первый взгляд кажется, что всё просто: надо взять молекулу, «положить» ее между двумя электродами и померить ток при различных напряжениях. В действительности это достаточно сложная задача со множеством подводных камней, поскольку на электронную проводимость влияют самые различные факторы, в том числе длина молекулярного контакта и состав полимерной молекулы.

В работе, опубликованной недавно в Science, группа европейских учёных предложила использовать иглу СТМ-зонда в качестве электрода-манипулятора для измерения проводимости единичной полимерной молекулы. Предварительно на подложке атомарно гладкого Au (111) с помощью реакции полимеризации при нагревании до высоких температур были сформированы полимерные цепочки из дибромтрифлуорена – DBTF(рис.1). Далее такая полимерная цепочка «подцеплялась» с помощью иглы СТМ-зонда, и проводились измерения тока в зависимости от удалённости иглы от поверхности подложки (рис.2). После этоо были проведены теоретические расчёты, учитывающие механические деформации молекулы. Полученные данные практически полностью совпали с экспериментальными (рис.3). Авторам удалось также поднять полимерную цепочку из горизонтального в вертикальное положение (рис.4) и измерить проводимость молекулярного провода, несмотря на множество неудачных попыток. Полученная таким образом проводимость единичной молекулы составила 8,6*10-13 См при длине такого провода 20 нм.

Учёные надеются, что исследование контактов "металл – полимерная молекула с узкой запрещённой зоной (т.е. малым зазором между HOMO и LUMO) – металл" позволит в скором времени добиться более высокой проводимости молекулярного контакта и одновременно увеличить «дальность» прохождения тока вдоль молекулы.




Комментарии

Очень полезная информация.
М. б. подскажете как расшифровать аббревиатуру HOMO и LUMO?
М.б. известно численное значение ширины запретной (запрещённой) зоны?
Статья на википедии ( http://en.wi...g/wiki/HOMO)
Когда-то мы говорили "ВЗМО и НСМО"
А теперь всё по-заграничному...
что за слёзы такие?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Нанокрокодил
Нанокрокодил

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.