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O desempenho da eletrônica moderna aumenta constantemente em um ritmo acelerado graças à miniaturização contínua dos componentes utilizados. Contudo, Sérios problemas surgem devido a fenômenos da mecânica quântica quando as estruturas convencionais são simplesmente feitas menores e atingem a escala nanométrica. Portanto, a pesquisa atual concentra-se na chamada abordagem de baixo para cima:a engenharia de estruturas funcionais com os menores blocos de construção possíveis - átomos e moléculas individuais.
Pela primeira vez, uma colaboração de pesquisadores de toda a Europa conseguiu investigar o comportamento elétrico de apenas dois C 60 moléculas se tocando. A molécula que tem o formato de uma bola de futebol foi descoberta em 1985 e, desde então, tem atraído muita atenção de pesquisadores de todo o mundo devido à sua química única e potenciais aplicações tecnológicas em nanotecnologia. ciência dos materiais e eletrônica.
As descobertas dos pesquisadores de institutos na Alemanha, França, Espanha e Dinamarca foram publicadas na última edição da prestigiosa revista Cartas de revisão física . Um microscópio de tunelamento de varredura (STM) foi usado para construir um circuito elétrico ultrapequeno composto de apenas dois C 60 moléculas, cada um com apenas 1 nanômetro de diâmetro. Os pesquisadores primeiro pegaram um único C 60 mole-cule com a ponta STM e depois se aproximou de uma segunda molécula com uma precisão de alguns trilionésimos de metros. Durante essa abordagem controlada, os físicos foram capazes de medir a corrente elétrica que flui entre as duas moléculas. Compreendendo essa corrente, que depende criticamente da distância entre as moléculas, é importante para a utilização de moléculas na eletrônica do futuro.
A investigação revelou que a corrente elétrica não flui facilmente entre as duas moléculas em contato com o C60 - a condutância é 100 vezes menor do que para uma única molécula. Esta descoberta é crucial para dispositivos futuros com moléculas compactadas, pois indica que as correntes de fuga entre circuitos vizinhos serão controláveis.
Estas descobertas experimentais são fortemente apoiadas por cálculos de mecânica quântica que também resultam de baixa condutividade elétrica entre dois C 60 moléculas.
A extrema precisão de manipulação e controle de moléculas isoladas apresentada neste trabalho abre um novo caminho para a exploração de outras moléculas promissoras. A compreensão mais profunda da corrente elétrica na escala nanométrica é um passo essencial para uma nova nanoeletrônica molecular.
Mais Informações: PRL 103, 206803 (2009), DOI:10.1103 / PhysRevLett.103.206803
Fonte:Kiel University
