گروهی از محققان اروپایی برای اولین بار موفق به مطالعه خواص الکتریکی دو مولکول فولرین (C60)، که در تماس با همدیگر بودند، شدند. آنها برای ساخت این مدار الکترونیکی بسیار ریز که فقط از دو مولکول، که هرکدام دارای قطر یک نانومتری هستند، تشکیل شده‌است از یک میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) استفاده کردند.
رفتار الکترونیکی دو مولکول متصل بهم
گروهی از محققان اروپایی برای اولین بار موفق به مطالعه خواص الکتریکی دو مولکول فولرین (C60)، که در تماس با همدیگر بودند، شدند. آنها برای ساخت این مدار الکترونیکی بسیار ریز که فقط از دو مولکول، که هرکدام دارای قطر یک نانومتری هستند، تشکیل شده‌است از یک میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) استفاده کردند.
عمکرد مربوط به سیستم‌های الکترونیکی نوین به خاطر مینیاتوری کردن مولفه‌های استفاده‌شده در آنها، با سرعت بالایی در حال افزایش است. با اینحال، با ریزکردن ابعاد ساختارهای معمولی و رسیدن به حد نانومتری مسائل پیچیده‌ای تحت عنوان پدیده‌های کوانتومی ظاهر می‌شوند. بنابراین، پژوهش‌های اخیر تمرکز خود را بر روی رهیافتی به عنوان از پایین- به بالا معطوف کرده‌اند که به مهندسی ساختارهای عملکردی با استفاده از کوچکترین اجزاء سازنده، یعنی اتم‌ها و مولکول‌های منفرد، می‌پردازد.
محققانی از آلمان، فرانسه، اسپانیا و دانمارک توانستند برای اولین بار یک مولکول فولرین را با استفاده از نوک STM برداشته و با دقتی برابر با یک تریلیونیوم متر در کنار مولکول فولرین دیگر قرار دهند. آنها با استفاده از این فرایند کنترل‌شده توانستند جریان الکتریکی را که از یک مولکول به مولکول دیگر جاری می‌شود، اندازه گیری کنند.
این تحقیقات نشان می‌داد که جریان الکتریکی بین این دو مولکول متصل بهم، نمی‌تواند به سادگی جاری یابد- رسانایی آن حدود ۱۰۰ برابر از رسانایی یک تک مولکول کم‌تر است. این یافته می‌تواند برای افزاره‌های الکترونیکی بسیار فشرده در آینده حیاتی باشد زیرا به خاطر این رسانایی ضعیف می‌توان جریان نشتی را که ممکن است بین مدارهای مجاور پیش آید، کنترل کرد.
محاسبات مکانیک کوانتومی نیز این یافته‌های تجربی را تایید می‌کنند. نتایج این محاسبات رسانایی ضعیف بین این دو مولکول فولرین، را نشان می‌دهند.
دقت فوق العاده در دستکاری و کنترل مولکول‌های منفرد که در این کار بدست آمده‌است می‌تواند راه تازه ای به سوی مطالعه سایر مولکول‌های پرآتیه باز کند. فهم عمیق از خواص جریان‌های الکتریکی در مقیاس نانومتری یک قدم اساسی در راستای نانوالکترونیک مولکولی نوین می‌باشد.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر شده‌است.
