Ключевое слово
21 | 02 | 2019
Новости Библиотеки

Шахматы онлайн

Чессбомб

Welcome, Guest
Username: Password: Remember me

TOPIC: Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 25 Дек 2009 05:32 #1

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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)

Last Edit: 20 Июль 2015 07:31 by Vladimirovich.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 25 Дек 2009 05:56 #2

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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.

Last Edit: 20 Июль 2015 07:31 by Vladimirovich.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 25 Дек 2009 08:21 #3

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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.



Last Edit: 04 Нояб 2015 11:30 by Vladimirovich.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 25 Дек 2009 20:05 #4

  • Крыс
  • Крыс's Avatar
  • OFFLINE
  • Отец Русской Демократии
  • Posts: 33839
  • Thank you received: 60
  • Karma: 13
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?

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 25 Дек 2009 20:06 #5

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 76374
  • Thank you received: 981
  • Karma: 80
Крыс написал(а):
А закон Ома работает? Или там есть нелинейные и пороговые эффекты?
Если там работает закон Ома, я удивлюсь

Каждому - своё.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 26 Дек 2009 07:07 #6

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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).

Last Edit: 20 Июль 2015 07:32 by Vladimirovich.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 26 Дек 2009 10:36 #7

  • Крыс
  • Крыс's Avatar
  • OFFLINE
  • Отец Русской Демократии
  • Posts: 33839
  • Thank you received: 60
  • Karma: 13
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...

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 26 Дек 2009 10:45 #8

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 26 Дек 2009 10:48 #9

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 26 Дек 2009 10:50 #10

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 02 Фев 2010 09:24 #11

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Молекула бифенила между золотыми электродами - актуальная система.


Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 19 Апр 2010 08:11 #12

  • Крыс
  • Крыс's Avatar
  • OFFLINE
  • Отец Русской Демократии
  • Posts: 33839
  • Thank you received: 60
  • Karma: 13
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.
Last Edit: 20 Июль 2015 07:32 by Vladimirovich.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 19 Апр 2010 18:18 #13

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 76374
  • Thank you received: 981
  • Karma: 80
Светлана написал(а):
Управление движением наноэлектромеханических систем на основе углеродных нанотрубок с помощью электрического поля - это в тему? 
Если не лженаука, то да

Каждому - своё.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 19 Апр 2010 18:23 #14

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Светлана написал(а):
Управление движением наноэлектромеханических систем на основе углеродных нанотрубок с помощью электрического поля - это в тему?
Очень даже в тему.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 19 Апр 2010 18:33 #15

  • Крыс
  • Крыс's Avatar
  • OFFLINE
  • Отец Русской Демократии
  • Posts: 33839
  • Thank you received: 60
  • Karma: 13
Vladimirovich написал(а):
Если не лженаука, то да
Да как же их различишь??

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 19 Апр 2010 18:44 #16

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Крыс написал(а):
Да как же их различишь??
Очень просто, надо спросить экспертов.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 19 Апр 2010 19:58 #17

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 76374
  • Thank you received: 981
  • Karma: 80
Светлана написал(а):
Какая же это может быть лженаука, если в ЖЭТФ статья опубликована была?
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
Каждому - своё.
Last Edit: 20 Июль 2015 07:35 by Vladimirovich.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 19 Апр 2010 21:01 #18

  • Крыс
  • Крыс's Avatar
  • OFFLINE
  • Отец Русской Демократии
  • Posts: 33839
  • Thank you received: 60
  • Karma: 13
Quantrinas написал(а):
Очень просто, надо спросить экспертов.
Экспертов от лже-экспертов еще труднее отличить, чем науку от лженауки.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 21 Апр 2010 19:22 #19

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Светлана написал(а):
Я и про графен наслышана...
Уважаю.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 21 Апр 2010 19:26 #20

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
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.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 21 Апр 2010 19:29 #21

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Крыс написал(а):
Экспертов от лже-экспертов еще труднее отличить, чем науку от лженауки.
Ну это кому как.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 21 Апр 2010 19:40 #22

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Светлана написал(а):
Спасибо...
Пожалуйста. У нас в Университете один из европейских центров исследований карбонов и графенов, так что всегда к Вашим услугам.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 21 Апр 2010 19:43 #23

  • Крыс
  • Крыс's Avatar
  • OFFLINE
  • Отец Русской Демократии
  • Posts: 33839
  • Thank you received: 60
  • Karma: 13
Quantrinas написал(а):
Светлана написал(а):

Я и про графен наслышана...
Уважаю.
О! Тогда и я могу признаться, что тоже слышал про графен!

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 21 Апр 2010 20:16 #24

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Светлана написал(а):
Я не в курсе, где находится Ваш Университет...
В городе Regensburg.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 21 Апр 2010 20:23 #25

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • NOW ONLINE
  • Посадник
  • Posts: 35075
  • Thank you received: 75
  • Karma: 24
Quantrinas написал(а):
В городе Regensburg
...недалеко от логова фюрера

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 03 Май 2010 15:22 #26

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Хочу похвастаться. Сегодня издательство Springer приняло к печати мою книгу по квантовому транспорту в наносистемах.
Я очень доволен. Сейчас буду праздновать.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 03 Май 2010 15:49 #27

  • Serge_P
  • Serge_P's Avatar
  • OFFLINE
  • Бояринъ
  • Posts: 1568
  • Thank you received: 5
  • 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!


Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 03 Май 2010 15:56 #28

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 76374
  • Thank you received: 981
  • Karma: 80
Наши поздравления ув. Quantrinas

Каждому - своё.

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 03 Май 2010 16:39 #29

  • Крыс
  • Крыс's Avatar
  • OFFLINE
  • Отец Русской Демократии
  • Posts: 33839
  • Thank you received: 60
  • Karma: 13
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?

Молекулярная нанофизика (molecular nanophysics) №2 03 Май 2010 17:07 #30

  • Quantrinas
  • Quantrinas's Avatar
  • OFFLINE
  • Физик
  • Posts: 12016
  • Thank you received: 4
  • Karma: 0
Спасибо!

Крыс написал(а):
А как к этому отнесется министерство транспорта РФ?
Пусть кусает локти.

Рейтинг@Mail.ru

Научно-шахматный клуб КвантоФорум