ترجمه پاسخ­ های دوگانه ­ی اتصالات فوق کوچک با پایه ­ی گرافن در مهندسی نقص

توضیحات

 عنوان فارسی:پاسخ­ های دوگانه ­ی اتصالات فوق کوچک با پایه ­ی گرافن در مهندسی نقص

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Dual response of graphene-based ultra-small molecular junctions to defect engineering

پاسخ­های دوگانه ­ی اتصالات فوق کوچک با پایه ­ی گرافن در مهندسی نقص

چکیده:

گزارش شده است که دوپینگ­های نیتروژن (N) و بور (B) باعث ایجاد یک وضعیت شبه مقیدی می­شود که رسانایی در اتصالات با پایه­ی نانونوارهای گرافن (GNR) را سرکوب می­کنند؛ در حالیکه یک نقص H یا یک جانشینی اتم نیتروژن پیریدین-شکل (pyridine) (NP) در لبه­ی GNR بر انتقال نزدیک به انرژی فرمی (Fermi) اثر می­گذارد. به هرحال این نتایج ممکن است هنگامی که اندازه­ی واحد­های عملکردی اتصالات GNR به سطح مولکولی کاهش پیدا می­کنند، تغییر می­کنند. در این مقاله، یک نقص به یک معماری تست تخت (bed-test) که شامل دو الکترود GNR زیگزاگی پلی­اتیلن است معرفی می­شود که باعث تغییر تراز حالت مولکولی و اتصال حالت الکترودها و تناظر بین دو کانال اصلی در سطح فرمی می­شود. مشخص می­شود که جایگزینی اتمی نیتروژن و بور و نقص­های H، یک نقش دوگانه در رسانایی مولکولی ایفا می­کند. در حالیکه جانشینی PN به عنوان یک دوپانت (dopant) غیرموثر عمل می­کند. نتایج به دست آمده از تئوری عملکردی چگالی همراه با روش تابع غیرتعادلی Green درتعیین طراحی بهینه برای دستگاه­های مولکولی فوق کوچک با پایه­ی GNR از طریق مهندسی نقص کمک می­کند.

مقدمه

مهندسی نقص، مثل دوپینگ ناخالصی یا نقص­های H، در پردازش اطلاعات کوانتومی در الکترونیک سیلیکونی (Si) نقش بسیار مهمی بازی می­کند. بنابراین جای تعجب نیست که این اصول عملکردی نیز الهام­بخش تلاش­های قابل توجهی برای معرفی نقص در مواد کربنی باشند که به وسیله­ی آن، اطلاعات رمزگذاری شده و از طریق یک مدار حتی سریع­تر و جمع و جورتر از نمونه­های سیلیکونی منتقل شوند. به عنوان مثال، دوپینگ ناخالصی بور (یا نیتروژن) در نانو تیوب­های کربنی (CNTها)، می­توانند منجر به ایجاد یک حالت دهنده [1] (یا گیرنده [2] ) نیمه-مقید شود که باعث به وجود آمدن یک انحصار کوانتومی بالای (پایین) سطح فرمی می­شود. در مقام مقایسه، دوپینگ بور و نیتروژن، ویژگی­های قویتری در نانونوارهای گرافن (GNR)، بسته به موقعیت دوپانت، عرض نوار، تقارن و … نشان می­دهند. به طور خاص، مارتین [3] و هم­کاران نشان دادند که دوپینگ بور می­تواند به طور ضعیفی (قوی) کانال­های انتقال چرخش پایین (بالا) در GNRهای زیگزاگی (ZGNR) را کاهش دهد و اینکه اینگونه غیرهمسانی­ها [4]  می­تواند با کاهش عرض نانونوارها یا با افزایش مقدار اتم­های دوپینگ، بزرگ شوند.

بلانکا [5]  و همکاران مشاهده کردند هنگامیکه ناخالصی تقارن آینه­ای را در GNRها حفظ می­کنند، هیچگونه پراگندگی (backscattering) در طول فرآیند انتقال به دست نمی­آید. آن­ها همچنین نشان دادند که وضعیت ZGNRهای تخدیرشده دارای گذار دهنده-گیرنده­ی غیرمعمولی هستند. یو [6]  و همکاران نشان دادند که وضعیت ناخالصی ایجاد شده توسط نیتروژن در ZGRNها می­تواند باعث پدیدار شدن سطح فرمی بالا یا پایین، بسته به موقعیت دوپانت­ها شوند. یافته­های مشابهی توسط بلانکا و همکاران به دست آمد، هنگامیکه اثرات بور را بر روی ZGNRها امتحان می­کردند. لای [7]  و همکاران گزارش دادند که یک جانشینی اتم نیتروژن در یک ZGRN، نیمه هادی آنتی فرومغناطیس را به یک نیمه هادی بدون فضای خالی دوار (spin gapless) تبدیل می­کند؛ درحالیکه جایگزینی دولبه، یک گرافن N-doped تولید می­کند. آن­ها همچنین نشان دادند که یک نیتروژن پیریدین مانند (PN)، تاثیر کمی بر وضعیت­های ZGNR دارند. علاوه براین، مارتینز و همکاران تایید کردند که یک نقص H در لبه­ی GNRها می­تواند وضعیت­های سیگما محلی به دور از سطح فرمی ایجاد کرده و بر ضریب انتقال اتصالات تونل نزدیک به انرژی فرمی اثر نگذارد. در این راستا، چالش­های موجود در آماده­سازی دستگاه­های کارا و قابل اعتماد با پایه­­ی GNR از طریق مهندسی عیب را، هنوز می­توان انتظار داشت.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.