 |
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
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)
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
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.
|
|
-
Крыс
-
-
OFFLINE
-
Отец Русской Демократии
-
- Posts: 33839
- Thank you received: 61
-
Karma: 14
-
|
Quantrinas написал(а): А первой работой, в которой был измерен ток через одиночную молекулу, считается следующая работа. А закон Ома работает? Или там есть нелинейные и пороговые эффекты?
|
|
-
Vladimirovich
-
-
OFFLINE
-
Инквизитор
-
- Posts: 100007
- Thank you received: 1823
-
Karma: 101
-
|
Крыс написал(а): А закон Ома работает? Или там есть нелинейные и пороговые эффекты? Если там работает закон Ома, я удивлюсь
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
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).
|
|
-
Крыс
-
-
OFFLINE
-
Отец Русской Демократии
-
- Posts: 33839
- Thank you received: 61
-
Karma: 14
-
|
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...
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Крыс написал(а): 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? 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.
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Крыс написал(а): А если разместить рядом две молекулы, то проводимость просто возрастет в два раза, или взаимодействие между молекулами даст новую картинку? Ну если площадь контакта большая и молекулы далеко друг от друга, то просто возрастёт. Хотя если молекулы длинные возможны нюансы с эффектом Ааронова-Бома.
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Крыс написал(а): А если возбудить соотв. уровни лучом Лазаря, мы получим аналог фотоэлемента? Проводимость-то может измениться... 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.
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Молекула бифенила между золотыми электродами - актуальная система.
|
|
-
Крыс
-
-
OFFLINE
-
Отец Русской Демократии
-
- Posts: 33839
- Thank you received: 61
-
Karma: 14
-
|
lenta.ru/news/2010/04/15/graphene/ Физики раскрыли механизм разрыва графена
Физики выяснили, что графен обладает уникальным механизмом разрушения при натяжении: он испаряется. УжОс!!!
Усушка-утруска.
|
|
-
Vladimirovich
-
-
OFFLINE
-
Инквизитор
-
- Posts: 100007
- Thank you received: 1823
-
Karma: 101
-
|
Светлана написал(а): Управление движением наноэлектромеханических систем на основе углеродных нанотрубок с помощью электрического поля - это в тему? Если не лженаука, то да
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Светлана написал(а): Управление движением наноэлектромеханических систем на основе углеродных нанотрубок с помощью электрического поля - это в тему? Очень даже в тему.
|
|
-
Крыс
-
-
OFFLINE
-
Отец Русской Демократии
-
- Posts: 33839
- Thank you received: 61
-
Karma: 14
-
|
Vladimirovich написал(а): Если не лженаука, то да Да как же их различишь??
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Крыс написал(а): Очень просто, надо спросить экспертов.
|
|
-
Крыс
-
-
OFFLINE
-
Отец Русской Демократии
-
- Posts: 33839
- Thank you received: 61
-
Karma: 14
-
|
Quantrinas написал(а): Очень просто, надо спросить экспертов. Экспертов от лже-экспертов еще труднее отличить, чем науку от лженауки.
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Светлана написал(а): Я и про графен наслышана... Уважаю.
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Светлана написал(а): Quantrinas
А что Вы думаете об уровне этой конференции? Эту группу я не знаю, но ничего криминального нет, нормальная конференция среднего уровня.
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Крыс написал(а): Экспертов от лже-экспертов еще труднее отличить, чем науку от лженауки. Ну это кому как.
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Светлана написал(а): Спасибо... Пожалуйста. У нас в Университете один из европейских центров исследований карбонов и графенов, так что всегда к Вашим услугам.
|
|
-
Крыс
-
-
OFFLINE
-
Отец Русской Демократии
-
- Posts: 33839
- Thank you received: 61
-
Karma: 14
-
|
Quantrinas написал(а): Светлана написал(а):
Я и про графен наслышана... Уважаю. О! Тогда и я могу признаться, что тоже слышал про графен!
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Светлана написал(а): Я не в курсе, где находится Ваш Университет... В городе Regensburg.
|
|
-
Хайдук
-
-
OFFLINE
-
Наместник
-
- Posts: 47211
- Thank you received: 127
-
Karma: 23
-
|
Quantrinas написал(а): В городе Regensburg ...недалеко от логова фюрера
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Хочу похвастаться. Сегодня издательство Springer приняло к печати мою книгу по квантовому транспорту в наносистемах.
Я очень доволен. Сейчас буду праздновать.
|
|
-
Serge_P
-
-
OFFLINE
-
Бояринъ
-
- Posts: 1568
- Thank you received: 6
-
Karma: 1
-
|
Quantrinas написал(а): Хочу похвастаться. Сегодня издательство Springer приняло к печати мою книгу по квантовому транспорту в наносистемах.
Я очень доволен. Сейчас буду праздновать. поздравляю!
|
|
-
Vladimirovich
-
-
OFFLINE
-
Инквизитор
-
- Posts: 100007
- Thank you received: 1823
-
Karma: 101
-
|
Наши поздравления ув. Quantrinas
|
|
-
Крыс
-
-
OFFLINE
-
Отец Русской Демократии
-
- Posts: 33839
- Thank you received: 61
-
Karma: 14
-
|
Quantrinas написал(а): Хочу похвастаться. Сегодня издательство Springer приняло к печати мою книгу по квантовому транспорту в наносистемах. Ура!!!
P.S. А как к этому отнесется министерство транспорта РФ?
|
|
-
Quantrinas
-
-
OFFLINE
-
Физик
-
- Posts: 12337
- Thank you received: 7
-
Karma: -1
-
|
Спасибо!
Крыс написал(а): А как к этому отнесется министерство транспорта РФ? Пусть кусает локти.
|
|
|
|
 |