شبیه‌سازی نانوسوئیچ مولکولی نوری در دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم شهر

محقق دانشگاه آزاد واحد قائم شهر موفق به طراحی و شبیه‌سازی یک نانوسوئیچ مولکولی نوری شد. نانوسوئیچ‌های مولکولی، جزء مباحث بسیار مطرح در زمینه قطعات الکترونیکی مولکولی هستند.

محقق دانشگاه آزاد واحد قائم شهر موفق به طراحی و شبیه‌سازی یک نانوسوئیچ مولکولی
نوری شد. نانوسوئیچ‌های مولکولی، جزء مباحث بسیار مطرح در زمینه قطعات
الکترونیکی مولکولی هستند. در این سیستم‌ها، مولکول‌های مختلف بر اساس ساختاری
که دارند و میزان شدت جریانی که از آنها عبور می‌کند، خواص الکترونیکی مختلفی
از خود بروز می‌دهند.

آقای مسعود درویش گنجی، عضو هئیت علمی دانشگاه آزاد واحد قائم شهر در فعالیت‌های
تحقیقاتی خود، موفق به طراحی و شبیه‌سازی نانوسوئیچ مولکولی نوری بر اساس
مولکول بوتادین شده است.

ایشان در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو، اظهار داشتند: «مطالعات
نظری و عملی انجام شده در چند سال اخیر، آینده درخشانی را برای فناوری
الکترونیک مولکولی پیش‌‌بینی می‌کند. در میان تلاشها و فعالیتهای متعدد،
تحقیقات گسترده‌ای برای طراحی و ساخت سوئیچهای مولکولی ارائه شده است. اساسی‌ترین
مرحله در این تحقیقات، یافتن مولکول‌هایی است که دارای دو یا چند حالت متمایز
با رسانایی متفاوت باشند. سوئیچ شدن بین حالتهای روشن و خاموش را می‌توان به‌وسیله
اعمال یک ولتاژ خارجی و یا با استفاده از تکنیک میکروسکوپ تونلی پیمایشی STM
محقق ساخت. این روش به سبب محدودیتهایی که در عمل دارند، چندان ایده‌آل به نظر
نمی‌رسند. از سویی دیگر روشهای دیگری، نظیر روشهای مبتنی بر فرایندهای نوری،
قابلیت‌های بیشتری از خود نشان می‌دهند. در این روشها، در اثر تغییر طول موج
نور برخورد‌کننده با قطعات مولکولی، وضعیت چند حالتی به‌وجود می‌آید و منجر به
پیدایش رفتار سوئیچی در مولکول‌ها می‌گردد. این دسته از سوئیچها، به سوئیچهای
مولکولی الکترونیکی- نوری معروف هستند».

ایشان در ادامه گفتگو و در تشریح نحوه کار انجام شده و نتایج حاصل افزودند: «مولکول
بوتادین که در این طرح مورد بررسی قرار گرفته، یکی از بهترین کاندیداهای مورد
نظر برای قطعات سوئیچ مولکولی الکترونیکی- نوری می‌باشد. این مولکول در حالت
پایه الکترونی، دو پیکر‌بندی سیس و ترانس دارد و می‌تواند به‌طور برگشت‌پذیر و
بوسیله تحریک نوری، از یک پیکر‌بندی به پیکر‌بندی دیگر تغییر وضعیت داده و یا
به اصطلاح سوئیچ شود. از آنجایی که اسمبل کردن آلکان‌ها و آلکن‌ها در عمل بسیار
ساده است، ما موفق به مدلسازی یکی از بهترین و ساده‌ترین این ترکیبات مولکولی
با رفتار سوئیچی شده‌ایم و با ارائه ساز و کار پیدایش آن، این یافته را به
اثبات رسانده‌ایم.

نتایج این پژوهش ارتباطی بسیار نزدیک و قوی بین مباحث نظری و فعالیت‌های عملی
برقرار می‌کند. این مدل همچنین می‌تواند در طراحی مولکول‌های جدید دیگر (برای
بکارگیری در صنایع الکترونیک و فرایندهای بهینه‌سازی قطعات مولکولی الکترونیکی-
نوری) راهکارهای موثری ارائه ‌نماید».

جزئیات این پژوهش در مجله Physics Letters A (جلد ۳۷۲، صفحه ۳۰۵۸-۳۰۶۳، سال
۲۰۰۸) چاپ شده است.