پژوهشگران موفق شدند با استفاده از ميکروسکوپ روبشي تونل زني يا STM به بررسي هدايت مولکولي مواد آلي بپردازند. با اين کار آن‌ها به مکانيسم جديدي در اين حوزه دست يافته‌اند که از آن مي‌توان در ساخت حسگرهاي مولکولي استفاده کرد. اين پروژه مسير تحقيقات در حوزه هدايت مولکولي مواد را هموارتر مي‌کند.
به گزارش سرويس فناوري ايسنا، درک عبور الکترون از درون مدارات حاوي تک مولکول‌هايي که به يک الکترود فلزي متصل است، براي بهبود ادوات الکترونيکي نانومقياس بسيار مهم است. اخيرا يک گروه تحقيقاتي از دانشگاه کلمبيا با همکاري محققان آزمايشگاه ملي لورنس در برکلي نشان دادند که محيط اطراف مدارات تک مولکولي مي‌تواند انتقال جريان را تنظيم کند.
بيشتر دستگاه‌هاي الکترونيکي از مواد نيمه‌هادي نظير سيليکون تشکيل شده است. با اين حال برخي مواد آلي وجود دارند که خواصي مشابه نيمه‌هادي‌ها دارند. مولکول‌هاي آلي که در مقايسه با ساختارهاي نيمه‌هادي بسيار کوچک‌تر هستند، مي‌توانند براي ساخت ادوات الکترونيکي حاوي مدارات بسيار زياد روي يک تراشه به کار گرفته شوند.
لاتا وانکاتارمن و همکارانش با استفاده از ميکروسکوپ روبشي تونل زني(STM) و روش مبتني بر شکستن و اتصال توانستند يک مولکول آلي را با استفاده از الکترود طلا بشکنند و دوباره آن را ترميم کنند. با اين روش هدايت مولکول هدف، 1.4بنزن دي آمين که در حلال‌هاي مختلف نظير کلرو بنزن، برموبنزن و يدوبنزن حل مي‌شود، اندازه گرفته شد.
لاتا وانکاتارمن مي‌گويد: ما دريافتيم که هدايت 1.4 بنزن در آمين در هنگام حل شدن درون يدوبنزن نسبت به زماني که در کلوبنزن حل مي‌شود، 50 درصد افزايش مي‌يابد.
براي توضيح مکانيسم اين فرايند، محققان از تئوري تابع دانسيته استاندارد استفاده کردند تا نشان دهند که حلال به اطراف الکترود در مولکول هدف مي‌چسبد و با اين کار تابع کار فلز را تغيير مي‌دهد و در نهايت هدايت افزايش مي‌يابد.
جزئيات بيشتر اين مکانيسم به اين شکل است که تابع کار الکترود طلا موجب کاهش فاصله انرژي فرمي اين فلز و بالاترين اربيتال مولکولي اشغال شده در 1.4 بنزن دي آمين مي‌شود.
اين پروژه ابزار مناسبي براي تحقيق پيرامون هدايت مولکولي مواد فراهم مي‌کند، همچنين اين مکانيسم که توسط محققان ارائه شده است، مي‌تواند براي توليد حسگرها مورد استفاده قرار گيرد. به اعتقاد لاتا وانکاتارمن، اين دسته از مکانيسم‌ها مي‌توانند براي افزايش هدايت الکتريکي برخي مولکول‌ها به کار روند تا با اين کار بتوان اين مولکول‌ها را در سطحي بالاتر از سطح نويز استاندارد دستگاه‌ها شناسايي کرد.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است.
