Elektronika molekular: berrikuspenen arteko aldeak
Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
No edit summary |
No edit summary |
||
4. lerroa:
Lehen langileak gai hau lantzen Robert S. Mulliken eta Albert Szent-Gyorgi izan ziren 1940an, beren eztabaidan, ''Karga transferentziako konposatuak''. Ala ere, lehen gailu moletronikoa ez zen 1974a arte sortu, Ari Aviram eta Mark Ratner zientzialariek lehen [[diodo]] molekular teorikoa asmatu zuten arte. 1988an Aviramek molekula bat deskribatu zuen zeinak eremu-efektuzko transistore moduan joka zezakeena.
== Elektronika molekularren eskalan ==
== Oinarri teorikoa ==
Elektronika molekularrak maila [[kuantikoa]]ren barruan lan egiten du, hau da, 100 nanometroetarako dimentsio baino txikiagoetan. Eskalamendu-mota honek eragiten du efektu kuantikoak izatea materialaren ezaugarriak zuzentzen dituztenak. Adibide bezala dugu elektroi fluxua, elektronika konbentzionaleko osagaiek behar dute hauen pasatze jarraitua, zabaltzerako eta kanal-hasierarako. Sistema molektronikoan berriz, elektroi baten transferentziak sistemako asaldura garrantzitsua eragin dezake, molekulak ionatzen eta beste baten transferentzia zailagotzen ([[Coulomb]]-en blokeatze). Elektronika molekularraren teoria oinarritzen da sistema kuantikoaren ez-oreka egoeran ([[tentsioa]]k eramanda)
Tentsioko [[norabide]] erregimena txikiegia denean, ezikusiarena egin diezaioke ez-oreka egoerari. Baina seinalearen norabidea handia denean, tratamendu sofistikatuago bat behar du, kontuan izanda jada aldaketaren printzipioa ez dagoela.
== Adibideak ==
Moletronika-n, (lotura erraz eta bikoitzen artean txandakatzeak) batutako sistemak nagusiak dira. Arrazoia da elektroien fluxu askea sisteman zehar posible egitea.
=== Kableak ===
jarduerarik gabeko materialak dira, zeinen asmo bakarra da parte desberdinak zirkuitu barruan konektatzea. [[Kableak]] ez daude funtzionalizatuta, eta eraikuntza-bloke beraren errepikapenak dira. Kableen adibide bezala [[karbono nanotutua]] dago.
=== Transistoreak ===
Molekula bakarreko transistoreak desberdinak dira. Batez ere, eskala handieneko elektronikan eginda daudenak. FET konbentzionaleko uhateak zehazten du iturriko eta haien arteko karga dentsitatea kontrolatuz drainatutakotako, elektrodoen arteko [[konduktantzia]]. Beste aldetik, transistore unimolekulareko uhateak kontrolatzen du elektroi bakarrak barruan eta molekulatik kanpo saltatzeko aukera orbital molekularraren energia aldatuz.
Efektu honek eragiten du sistemak era ia bitarrean jokatzea, edo piztuta dago edo itzalita dago. Bere portaeran hain markatutako desberdintasunaren arduraduna elektroietako kargaren kuantizazioa da. Molekulak soilik tratatzen dituelako, elektroi bakarreko transferentzia da zehazten duena ea sistemak hasten den edo itzaltzen den.
Hau gerta dadila, elektrodoetako [[orbital molekular]]rak ezin dira egon oso osatuta molekula-transistorea orbitalekin. Bestela, ezingo ginateke jakin elektroia [[elektrodoa]]n edo transistorean dagoen, beraz, transistorea kable bat bezala lan egingo luke.
Kanal material bezala erdieroalerako funtziona dezaketen molekuletako taldea da '''oligopolifenilenvinilenos'''-etako (OPV) eta '''fulerenos'''. Iturriaren eta drainatutakoaren artean Coulomb-en blokeoaren bidez lan egiten dute.
Molekulen tamainak eta haien neurriak hartzen diren tenperatura baxuak, eragiten du egoera mekaniko kuantikoak ondo definituta egotea
Horrela, mekanika kuantikoaren propietateak asmo handiagoko aplikazioetan erabil dezake.
=== Artezleak ===
Artezle molekularrak (aviram eta ratner) bere graneleko aurkako alderdien mimikak dira. Elektroiaren bidea alde batera bultzatzeko eraikuntz asimetrikoa dute. Molekula hauek dituzte muturreko elektroi emailea (D), eta muturreko elektroi hartzailea (A), eta emaitza molekulan zehar sor daitekeen [[korronte elektrikoa]] da.
== Teknikak ==
Gaur egun teknologia mota hau oraindik urruneko gai bat dela dirudi. Zailtasun asko dakartza berarekin elektronika molekularrak, nagusiena molekuletako elektroietan zirkuitu laburren sorrera izanik. Honi aurre egiteko hainbat teknika ari dira probatzen.
18 ⟶ 48 lerroa:
== Oztopoak ==
Oztopo nagusiak teknologia honenak bi dira. Alde batetik komertzializazioa oso zaila da, oraindik ez baitago seriean produzitzerik teknologia hau. Gainera funtzionatu duten prototipoek zero absolutuaren gertuko tenperaturetan egin dute eta hau lortzeko gastu energiko handi bat suposatzen du. Bestetik molekula batean lanean hastean zaila da jakitea ea zein portaera den materialean naturala eta zein den artifiziala hainbat kasutan oso antzekoak baitira.
== Aplikazioak ==
== Kanpoko loturak ==
Plática "There's plenty of room at the bottom". Feynman, R. (1959, December 29). http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html
Entrevista a [[James Tour]]. http://archive.wired.com/wired/archive/8.07/moletronics_pr.html
[[Kategoria:Nanoteknologia]]
| |||