by FLEET 主要作者达涅什·库马尔是莫纳什物理和天文学院的博士生
学分:莫纳什大学/舰队 莫纳什大学的一项实验研究制作了一种自组装的碳基纳米薄膜,其中电荷状态(即电子中性或正)可以在单个分子水平上控制,长度约为1纳米
原子般薄的纳米薄膜由有序的二维分子阵列组成,这些分子表现为被称为量子点的“零维”实体
该系统对计算机存储器、发光器件和量子计算等领域具有令人兴奋的意义
物理和天文学院的研究表明,有机(碳基)分子二氰基蒽的单组分自组装二维阵列可以在金属上合成,这样每个分子的电荷状态可以通过施加的电场单独控制
首席作者达涅什·库马尔说:“这一发现将使自下而上通过自组装制造可单独寻址(可切换)量子点的二维阵列成为可能。”
“我们将能够实现比最先进的自上而下合成无机体系大几十倍的密度
" 量子点:微小的“零维”发电站 量子点非常小——大约一纳米宽(即百万分之一毫米)
因为它们的尺寸类似于电子的波长,所以它们的电子性质与传统材料完全不同
在量子点中,电子的运动受到这种极小尺度的限制,导致离散的电子量子能级
实际上,它们表现为“零维”(0D)物体,其中它们的量子化电子态的占据程度(填充或空的)决定了量子点的电荷(在本研究中,中性或负的)
电荷可控量子点有序阵列可以应用于计算存储器和发光设备(如低能量电视或智能手机屏幕)
量子点阵列通常通过自上而下的制造方法由无机材料合成
然而,使用这种“自上而下”的方法,获得具有大密度和高均匀性(在量子点尺寸和间距方面)的阵列可能是具有挑战性的
由于它们的可调谐性和自组装能力,使用有机(碳基)分子作为纳米尺寸的构建模块对于制造功能性纳米材料特别有用,特别是明确定义的可伸缩量子点集合
这项研究 研究人员在金属表面合成了一种均匀的、单组分的、自组装的二维有机分子二氰基蒽阵列
这项研究由莫纳什大学理学院领导,并得到了莫纳什工程学院的理论支持
这种纳米级阵列的原子尺度结构和电子特性是通过低温扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)进行实验研究的
Agustin Schiffrin)
使用密度泛函理论的理论研究支持了实验结果(材料科学与工程系,隶属于尼克希尔·梅德赫卡尔教授)
研究人员发现,在自组装二维阵列中,单个DCA分子的电荷可以通过施加的电场来控制(从中性切换到负,反之亦然)
这种电荷态电场控制是由分子和表面之间的有效隧道势垒(由有限的金属吸附ate相互作用产生)和显著的DCA电子亲和力实现的
发现分子吸附几何形状的细微的、位置相关的变化引起电场诱导充电敏感性的显著变化
“单组分二维有机纳米阵列中分子电荷态的电场控制”发表在美国化学学会纳米期刊上
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