نشر الدكتور قصي حبيب الغالبي التدريسي في قسم الفيزياء كلية التربية بحثا علميا مميزا بعنوان
:الكشف عن الميكانيكية الكيميائية لـ آتروب آيزوميرز خلال استخدام تقنية الـ STM-BJ

Detecting mechanochemical atropisomerization within an stm breakjunction

حيث تم نشر البحث في مجلة الـ JACS الامريكية المشهورة عالمياً ضمن بيانات ثومسون رويترز وذات معامل التأثير العالي Impact factor: 13.858 لسنة 2016.
البحث تم بالتعاون مع جامعات اوكسفورد وليفربول ولانكاستر من المملكة المتحدة وجامعتي القادسية وذي قار من العراق ومعهد (IMDEA)-مدريد-اسبانيا وجامعة UAM-مدريد-اسبانيا.
تعد هذه الدراسة اكتشاف جديد لآخر تقنيات قياس التوصيلية الكهربائية للجزيئة النانوية المنفردة.
البحث على الرابط التالي للمجلة:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b10542

ملخص البحث وابرز النتائج التي تم الوصول لها:
تعد الالكترونيات الجزيئية احدى مجالات تكنولوجيا النانو المهمة والتي تستحوذ اهتمام كبير للغاية من قبل الباحثين في كبرى مراكز الأبحاث العالمية التي تسعى الى تطوير الأجهزة الالكترونية من خلال زيادة كفاءة عمل الشرائح الالكترونية ذات الاحجام النانوية والتي تعمل على مستوى الجزئ النانوي الواحد. اذ يعد الفهم والتحكم في عملية تشكل الجزيئات في جزئ واحد ذو المفارق الالكترونية:
Single-Molecule Junction
يمثل التحدي الرئيسي الذي يمهد الطريق الى أداء وظيفي فائق لعمل الأجهزة الالكترونية Electronic Devices المصممة على أساس بناء الجزيئات النانوية المنفردة.
في هذا البحث تمت دراسة مجموعة من جزيئات البورفرين النانوية التركيب Porphryin Molecules من خلال التنوع في مجموعة التوصيل الالكتروني Variation of anchor group واكتشاف تفاصيل التوصيلية الكهربائية عندما توضع هذه الجزئيات بين قطبين كهربائيين نانويين (Au-Porphryin-Au).
في هذه الدراسة ، تم توظيف تقنية الـ STM-BJ للتحقيق من التوصيلية الكهربائية لجزيئة نانوية منفردة لمجموعة من جزيئات البورفرين ذات مجاميع توصيل كهربائي مختلفة thioacetyl (SAc)-methylsulfide(SMe) في حالة الـ Ortho postion لحلقة الفينال Phynyl Ring مركبة من ذرتين كبريت Dithiolated-S2 ، هذه التبديلات لموقع الـ ortho تؤدي الى تشكيل اثنين من الـ آتروب آيزوميرز Atropisomers يعرفان بـ الـ cis and trans .
النتائج توصلت الى ان كلا التشكيلين للجزئيات النانوية ينشأ عنهما توصيلية عالية بالمقارنة مع التوصيل المباشر لـلمسار S-to-S وأيضا في حالة Monothiolated-S1 اذ تنشأ عنهما التوصيلية الاوطأ.
النتائج توصلت أيضا الى ان مجموعة التوصيل الكهربائي SMe anchor تعطي توصيلية كهربائية اقل من مجموعة التوصيل SAc.
استبدال احد النهايات لمجموعة التوصيل بـ Phynl-Sac أيضا يعطي توصيلية واطئة.
تم دعم العمل التجريبي وتوضيح قياسات التوصيلية الكهرائية من خلال اجراء المحاكاة لحساب الانتقال الالكتروني الكمي باستخدام Gollum code والذي يعد برمجة لغة الحاسوب Matlab لنظرية Green’s function formalism وأيضا تم الحصول على الهاملتونين للأنظمة الجزيئية النانوية المدروسة من خلال استخدام الـ SIESTA code المدون لنظرية Density functional theory-DFT.
العمل النظري دعم بشكل تام هذه المشاهدات ، كذلك وضح نظرياً بان التوصيلية الكهربائية G لا تعتمد على التشكيل الكيميائي للجزيئة النانوية سواء ان كانت trans او cis فكلاهما يعطيان تقريبا نفس القيمة للتوصيلية حتى اذا كانت المسافات الفاصلة بين الأقطاب مختلفة.
يعد تطوير أبحاث الشرائح النانوية من خلال استخدام المواد العضوية كاشباه موصلات بديلة للسليكون تحدي كبير ويدخل في مجالات تطبيقات تكنولوجيا النانو الواعدة.

لا تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *