لقد برز تطور رائد في مجال الإلكترونيات من خلال مركز SN Bose الوطني للعلوم الأساسية، بقيادة الدكتور أتيندرا ناث بال وبيسواجيت بابي. لقد ابتكر فريقهم نوعًا فريدًا من الترانزستورات التي تعمل باستخدام جزيئات مفردة بدلاً من الإشارات الكهربائية التقليدية. يمكن أن يؤثر هذا التقدم، الذي يستفيد من القوى الميكانيكية للتحكم، بشكل كبير على مجالات مثل معالجة المعلومات الكمومية والإلكترونيات فائقة الصغر وتقنيات الاستشعار المتقدمة.
تقنية فصل الوصلات القابلة للتحكم ميكانيكيًا
ال الباحثون استخدم الباحثون طريقة تُعرف باسم وصلة الفصل القابلة للتحكم ميكانيكيًا (MCBJ) لتطوير هذا الترانزستور المبتكر. من خلال استخدام مجموعة كهرضغطية، تمكنوا من كسر سلك معدني كبير الحجم بدقة، مما أدى إلى إنشاء فجوة دون النانومتر مصممة لاستيعاب جزيء فيروسين واحد. يُظهر الفيروسين، الذي يتكون من ذرة حديد محاطة بين حلقتين من سيكلوبنتادينيل (Cp)، سلوكًا كهربائيًا مميزًا عند تعرضه لقوى ميكانيكية. تؤكد هذه التقنية على إمكانات البوابات الميكانيكية لتنظيم تدفق الإلكترونات على المستوى الجزيئي.
تأثير التوجه الجزيئي على أداء الجهاز
اكتشف الدكتور أتيندرا ناث بال وبيسواجيت بابي، إلى جانب فريق البحث الخاص بهما، أن أداء الترانزستور حساس للغاية لاتجاه جزيئات الفروسين بين أقطاب الفضة. ويمكن لمحاذاة هذه الجزيئات أن تعزز أو تقلل من التوصيل الكهربائي عبر الوصلة. ويسلط هذا الاكتشاف الضوء على الأهمية الحاسمة للهندسة الجزيئية في تصميم وتحسين أداء الترانزستور.
الإمكانات المتاحة للأجهزة الجزيئية منخفضة الطاقة
وقد كشفت أبحاث إضافية شملت أقطاباً من الذهب والفيرسين في درجة حرارة الغرفة عن مقاومة منخفضة بشكل غير متوقع تبلغ نحو 12.9 كيلو أوم، وهو ما يعادل نحو خمسة أمثال كمية المقاومة. وهذه المقاومة أقل كثيراً من المقاومة النموذجية للوصلة الجزيئية، والتي تبلغ نحو 1 ميغا أوم.
ويشير هذا إلى أنه من الممكن استخدام مثل هذه الأجهزة لإنشاء إلكترونيات جزيئية منخفضة الطاقة، مما يوفر آفاقًا واعدة للابتكارات المستقبلية في تكنولوجيا الطاقة المنخفضة، ومعالجة المعلومات الكمومية، وتطبيقات الاستشعار المتقدمة.
