Mit der wachsenden Nachfrage nach Nanogeräten wächst auch die Notwendigkeit, die Funktionalität solcher Geräte zu verbessern, die anfällig für Änderungen der Ladungsverteilung, der Energieniveaus oder der Konformation sind. Daher der Wunsch, die drei aktuellen Ladungssteuerungsverfahren zu bewerten: Gating durch Elektrochemikalien, Dotieren durch anhängende Gruppen und Dotieren durch getemperte Motive.
Ein neues Papier veröffentlicht in Das Europäische Physikalische Journal B Verfasst von Zainelabideen Yousif Mijbil vom College of Science, Al-Qasim Green University, Al-Qasim Town, Provinz Babylon, Irak, zielt darauf ab, Funktionalitätsmethoden von Nanogeräten gemäß ihrer potenziellen Auswirkungen zu priorisieren und einzustufen sowie den Grund dafür zu rechtfertigen eine solche einflussbasierte Hierarchie.
Mijbil erklärt, dass die Durchführung einer dichtefunktionaltheoretischen Analyse des Ladungstransfereinflusses von getemperten, hängenden und Analyt-Heteromotiven auf die elektronischen Eigenschaften einzelner Benzol-, Naphthalin- und Anthracen-Wirtsmoleküle zwei neue Hauptergebnisse enthüllt.
Zunächst offenbarte der Forscher eine Hierarchie, in der die Pendant-Methode an erster Stelle stand. Diese Technik beinhaltet das Anbringen einer externen Einheit oder eines sogenannten Pendants an ein Molekül, wobei die angehängten Gruppen ein Wasserstoffatom ersetzen, aufgebrochene Bindungen sättigen oder einfach an das Molekül haken.
Als nächstes in der Ranghierarchie folgte die Anneal-Doping-Methode, die Mijbil als Ersetzen einer oder mehrerer Stellen durch ein Heteromotiv oder ein Annealing-Motiv wie Pyridin beschreibt, das Benzol mit einem Annealing-Stickstoffatom ist.
Das Verfahren mit dem niedrigsten Ladungstransferpotential war die Analyttechnik, das elektrochemische Gating des Übergangs, indem es mit Lösungen umgeben wurde, um das Gating-Feld zu verbessern.
Mijbil fügt hinzu, dass das zweite Hauptergebnis der Arbeit die Offenbarung ist, dass die Sequenz proportional zur molekularen Verformung ist, wobei die höchste molekulare Verformung zum höchsten Ladungstransfer führt.
Der Autor schlussfolgert, dass diese Ergebnisse bei der Herstellung von molekularen Logikschaltkreisen von Bedeutung sein könnten, indem sie die Anfälligkeit des Übergangs für die Gate-Spannung verbessern. Dies, fügt Mijbil hinzu, würde einen geringen Energieverbrauch ermöglichen und könnte die Entwicklung eines schnellen Ein-Aus-Schaltens umsetzbar machen.
Zainelabideen Yousif Mijbil, Molekularer Ladungstransfer: getemperte, hängende und Analytgehäuse, Das Europäische Physikalische Journal B (2022). DOI: 10.1140/epjb/s10051-022-00305-0