Это тема об очень молодой науке, у которой большое будущее.

Пока я даже затрудняюсь определить, что это такое. В общих чертах речь идёт об исследованиях механических, электронных и магнитных свойств наносистем, основными активными элементами которых являются отдельные молекулы (в отдельных случаях атомы, кластеры, метало-органические комплексы и т.д.), а также приборов на основе таких систем.

В этой теме я буду собирать профессиональную информацию.
Прошу добавлять, обсуждать и не флудить.

На картинке простейшая система молекулярной нанофизики - молекула водорода между платиновыми контактами.
www.nature.com/nature/journal/v419/n6910/full/nature01103.html R. H. M. Smit, et al., Nature 419, 906 (2002)

А первой работой, в которой был измерен ток через одиночную молекулу, считается следующая работа.

www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/...36/252?view=abstract M.A. Reed et al., Science 278, 252 (1997)

На картинке схематическое изображение эксперимента.

У этих пионерских работ есть своя предыстория. Дело в том, что поместить одну молекулу между металлическими контактами совсем непросто. Гораздо проще сделать слоёнку когда одномолекулярный слой наноситься на поверхность и контачится сверху к другому электроду, но это уже несколько другая система.

Для решения проблемы была использована новая технология MCBJ - mechanically controlled break junction, суть которой показана на рисунках (from www.sciencedirect.com/science?_ob=Articl...1b16471bd7bd9f694b4e Agrait et al., Phys. Rep. 377, 81 (2003)). Очень узкая металлическая проволочка (или специально вырезанный нанолитографией канал) находится на поверхности гибкой подложки. Изгибаясь, эта подложка растягивает проволочку и в конце-концов разрывает, образуя очень узкую щель, куда и помещается молекула.

Quantrinas написал(а):А закон Ома работает? Или там есть нелинейные и пороговые эффекты?

Крыс написал(а):Если там работает закон Ома, я удивлюсь

Вопрос хороший, закона Ома там конечно нет.

Напомню, что закон Ома для обычных (как правило металлических) проводников гласит, что
1) ток I пропорционален напряжению V;
2) R=V/I называется сопротивлением;
3) Сопротивление пропорционально длине проводника и обратно пропорциональное площади поперечного сечения.

Для молекул всё это не так. Вольт-амперные характеристики как правильно нелинейны, с характерными резонансами при пересечении молекулярных энергетических уровней (см. рисунок). Зависимость от размеров молекул может быть какая угодно. Даже для длинных молекулярных проводов, в том числе ДНК и полимеров, зависимость от длины как правило сложная, для коротких - очень слабая (при баллистическом транспорте проводимость определяется квантовыми эффектами), а для длинных сопротивление может экспоненциально расти с длиной вследствие так называемой локализации электронов.

Рисунок из link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.98.176807 Lrtscher et al., Phys. Rev. Lett. 98, 176807 (2007).

А эффекты Штарка или Зеемана (для соотв молекул) можно использовать для сдвига уровней, т.е. для изменения картинок вольт-амперных характеристик? Есть какие-то на эту тему эксперименты? Или расчеты?
А если разместить рядом две молекулы, то проводимость просто возрастет в два раза, или взаимодействие между молекулами даст новую картинку?
А если возбудить соотв. уровни лучом Лазаря, мы получим аналог фотоэлемента? Проводимость-то может измениться...

Крыс написал(а):Есть и эксперименты и расчёты. Для Зеемана надо приложить достаточно сильное магнитное поле, так что это не особо актуально. А вот Штарк, то есть сдвиг уровней в электрическом поле, - очень важная вещь, которую практически всегда надо принимать во внимание. При наличии напряжения на контакте молекула, грубо говоря, находится в поле конденсатора и происходит либо сдвиг энергий уровней относительно берегов, либо, если молекула большая, относительный сдвиг локализованных электронных состояний внутри молекулы и изменение спектра, всё это непосредственно отражается на вольт-амперных характеристиках.

Крыс написал(а):Ну если площадь контакта большая и молекулы далеко друг от друга, то просто возрастёт. Хотя если молекулы длинные возможны нюансы с эффектом Ааронова-Бома.

Крыс написал(а):Это один из популярных исследовательских проектов в настоящее время.
Особенно в плане возможности переключать лазером молекулы из одной конформации в другую, так называемые molecular switches.

Молекула бифенила между золотыми электродами - актуальная система.

lenta.ru/news/2010/04/15/graphene/ Физики раскрыли механизм разрыва графена
УжОс!!!
Усушка-утруска.

Светлана написал(а):Если не лженаука, то да

Светлана написал(а):Очень даже в тему.

Vladimirovich написал(а):Да как же их различишь??

Крыс написал(а):Очень просто, надо спросить экспертов.

Светлана написал(а):Ну мало ли...
А вообще у нас тут презумпция, конечно.
В тему quantoforum.ru/science/246-lzhenauka Лженаука или quantoforum.ru/physics/614-antifizika-no...ika-shipova-i-drugie Антифизика: Новая физика Шипова и другие попадает только заведомая хрень.

Особенно рекомендую почитать
quantoforum.ru/physics/614-antifizika-no...ipova-i-drugie#62616 Протокол Измерений

Quantrinas написал(а):Экспертов от лже-экспертов еще труднее отличить, чем науку от лженауки.

Светлана написал(а):Уважаю.

Светлана написал(а):Эту группу я не знаю, но ничего криминального нет, нормальная конференция среднего уровня.

Крыс написал(а):Ну это кому как.

Светлана написал(а):Пожалуйста. У нас в Университете один из европейских центров исследований карбонов и графенов, так что всегда к Вашим услугам.

Quantrinas написал(а):О! Тогда и я могу признаться, что тоже слышал про графен!

Светлана написал(а):В городе Regensburg.

Quantrinas написал(а):...недалеко от логова фюрера

Хочу похвастаться. Сегодня издательство Springer приняло к печати мою книгу по квантовому транспорту в наносистемах.
Я очень доволен. Сейчас буду праздновать.

Quantrinas написал(а):поздравляю!

Наши поздравления ув. Quantrinas

Quantrinas написал(а):Ура!!!
P.S. А как к этому отнесется министерство транспорта РФ?

Спасибо!

Крыс написал(а):Пусть кусает локти.