p O transporte de elétrons por meio de uma única molécula oferece uma nova tecnologia altamente promissora para a produção de chips eletrônicos. No entanto, é difícil fazer uma boa conexão condutora entre a molécula e os contatos de metal. Pesquisadores da Fundação FOM, A Delft University of Technology e a Leiden University descobriram um efeito que desempenha um papel importante nisso:as chamadas 'cargas de imagem' nos contatos de metal influenciam fortemente o transporte de elétrons através da molécula. A condução molecular pode diferir em várias ordens de magnitude como resultado disso. p O professor de líderes de grupos de trabalho da FOM Herre van der Zant e o professor Jan van Ruitenbeek publicaram esses resultados com sua equipe online em 17 de março no renomado jornal Nature Nanotechnology .

p Eletrônica molecular

p As moléculas são muito pequenas e normalmente têm apenas vários nanômetros de tamanho. Uma única molécula entre dois eletrodos pode ser usada como um sensor altamente sensível ou um transistor extremamente pequeno. No entanto, o problema em desenvolver esses 'eletrônicos moleculares' é que é difícil fazer contato elétrico com uma única molécula. Essa pesquisa resultou em uma melhor compreensão do comportamento físico fundamental de moléculas individuais. Isso levou a ideias para o uso de cargas de imagem para realizar componentes moleculares eletrônicos.

p Alinhamento dos níveis de energia

p As cargas da imagem ocorrem em um metal devido à proximidade da carga, como aquele da única molécula. As cargas da imagem no metal, por sua vez, influenciam os níveis de energia da molécula. Já se sabia que é assim que as cargas da imagem desempenham um papel importante no transporte de cargas através das moléculas. As cargas da imagem podem alterar fortemente o alinhamento dos níveis de energia molecular em comparação com os níveis de energia do metal. É assim que eles causam uma condução aumentada ou diminuída. Agora, pela primeira vez, os pesquisadores descreveram sistematicamente esse efeito para uma única molécula.

p A combinação de experiência torna a medição possível

p Ao combinar suas áreas exclusivas de especialização, pesquisadores de Delft e Leiden desenvolveram em conjunto uma nova técnica para medir a condução molecular. O método é baseado na técnica de 'junção de ruptura guiada mecanicamente', inventado por Van Ruitenbeek. Em Delft, a técnica foi expandida incorporando-a a um transistor. Esta técnica permite variar a distância entre os eletrodos e, portanto, a proximidade da molécula, de modo que a carga da imagem pode ser influenciada. Como resultado disso, os pesquisadores adquiriram um controle mecânico e elétrico único sobre os níveis de energia da molécula. Isso permitiu-lhes determinar experimentalmente e quantificar o papel das cargas da imagem.