محققانی از آمریکا و روسیه نشان داده‌اند که چگونه می‌توان خواص دیودی یک مولکول منفرد را اندازه‌گیری کرد و جهت‌دهی این مولکول بین دو الکترود را کنترل کرد.
پیشرفت در الکترونیک مولکولی با ساخت دیود‌های مولکولی
محققانی از آمریکا و روسیه نشان داده‌اند که چگونه می‌توان خواص دیودی یک مولکول منفرد را اندازه‌گیری کرد و جهت‌دهی این مولکول بین دو الکترود را کنترل کرد. این یافته‌ها یک پیشرفت مهم در توسعه الکترونیک مولکولی که در آن مدارات الکترونیکی از اجزاء مقیاس- مولکولی ساخته می‌شوند؛ است. الکترونیک مولکولی منجر به تولید نسل جدیدی از افزاره‌ها خواهد شد که در حالی که بسیار کوچک می‌باشند، بسیار قوی و کارآمد نیز هستند.
این محققان نشان دادند که یک مولکول متقارن به‌عنوان یک دیود عمل میکند.
دیودها در یک مدار به‌عنوان “شیرهای تنظیم” الکترونیکی عمل می‌کنند و اجازه می‌دهند که جریان الکتریکی فقط طی یک فرآیند معروف به یکسوسازی در یک جهت جریان یابد. ایسمال دایز- پیرز از دانشگاه ایالتی آریزونا و همکارانش یک مولکول خطی متقارن شامل یک جفت حلقه‌ی پیریمیدینیل که بصورت کووالانسی به یک جفت حلقه فنیل متصل شده‌است، را برای ساخت دیود مولکولی خود انتخاب کردند.
این محققان برای اندازه‌گیری خواص دیودی این مولکول، دو انتهای آن را به دو الکترود طلا متصل کردند. یک الکترود طلا شامل یک بستر طلای مسطح بود، در حالی که الکترود دیگر نوک یک میکروسکوپ تونل‌‌زن پیمایشگر (STM) بود که با طلا روکش‌داده شده بود. دو انتهای این مولکول با کمک دو گروه تیول به طلا متصل شده‌بودند.
برای اطمینان از قرار گرفتن این مولکول در جهت صحیح، ابتدا این گروه‌های تیول در یک انتهای مولکول، بوسیله یک گروه سیانواتیل و در انتهای دیگر بوسیله یک گروه تری‌متیل‌سیلیل‌اتیل محافظت شدند. سپس این مولکول در معرض بستر قرار داده‌شد و یکی از این گروه‌های محافظ حذف شد، به‌طوری که فقط یک انتهای مولکول مذکور به بستر متصل شد، بلافاصله گروه محافظ دیگر نیز حذف شد و در نتیجه انتهای دیگر مولکول به نوک STM متصل شد.
اندازه‌گیری‌های جریان در نوک STM نشان دادند که هر دو انتهای این مولکول به خوبی متصل شده‌اند. همچنین این اندازه‌گیری‌ها نشان دادند که این مولکول منفرد سبب یک اثر یکسوکننده‌ی مهم می‌شود.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nature Chemistry منتشر شده‌اند.
