منصة الرسائل والاطاريح: خصائص النقل الكمي لتراكيب البورفيرين النانوية

الخلاصة

تتضمن هذه الأطروحة ثلاثة أعمال علمية جديدة ، ويمكن تلخيصها على النحو التالي: يؤكد العمل الأول ويثبت أن تطبيقات البورفيرين أحادية الجزيء تكسب الانتباه باستخدام الجزيئات ككتل أولية من المكونات الإلكترونية التي تتضمن ذرات معدنية. من الناحية النظرية ، يتم استخدام نوع واحد من أجهزة البورفيرين ذات المقياس الجزيئي في هذه الأطروحة ، ويتكون من جزيئات عضوية معدنية مفردة مع معادن مختلفة Zn) , Mg , Cu و (Fe ، محصورة بين أقطاب الذهب المرتبطة بمجموعات ارتباط الثايول. تم حساب معاملات النقل وسيبيك لتكوينات |Au جزيء Au| باستخدام نظرية الكثافة الحالات .(DFT) تظهر النتائج أن هناك رنين Fano قوي في سلوك النقل حول طاقة فيرمي ، فقط للجهاز القائم على البورفيرين مع معدن .Fe تُعزى هذه النتيجة إلى التداخل الكمي المدمر بين الحالات المستمرة والمنفصلة. لا يشير هذا العمل فقط إلى وجود علاقة بين التوصيل الكهربائي والقدرة الحرارية ، لكنهُ يُقدم أيضًا استراتيجية واعدة للتأثير والسيطرة على هذه الخصائص عن طريق خلق ظاهرة فانو. يوضح العمل الثاني أن تقاطعات البورفيرين الجزيئية لها أهمية خاصة بسبب ميزاتها الإلكترونية والتركيبية ، والتي تقدمها كمرشح مناسب للتطبيقات البصرية والكهروحرارية. الاستفادة من طرق نظرية الكثافة الحالات (DFT) ، وصيغة دالة Green’s ، يتضمن هذا العمل تحقيقًا نظريًا في الخصائص البصرية, التركيبية, الإلكترونية والكهروحرارية لسلاسل البورفيرين ذات اطوال جزيئية مختلفة. يشير هذا العمل إلى نتيجة مهمة ، وهي زيادة وحدات البورفيرين (5n-1n)، يؤدي إلى زيادة ملحوظة في قوة مذبذب (fem) .(4.36-0.371) في المقابل ، يُقدم أقل توصيل كهربائي (4×〖10〗^(-5)) عبر أطول طول جزيئي (5.403 نانومتر) ، بينما يُظهر أعلى قدرة حرارية (-11.98 µVK-1). قد يساعد ذلك في ابتكار مرشحين جدد واعدين لتصميم الأجهزة البصرية والكهروحرارية ، فضلاً عن الوسائط الفعالة للليزرات. يحدد العمل الثالث أحدث ما توصلت إليه أجهزة التداخل الكمي للجزيء المفردة من خلال الجمع معًا للمرة الأولى ، عمل رائد في الحلقات النانوية الجزيئية والأسلاك الجزيئية. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يعرض استراتيجية جديدة للتحكم في التداخل الميكانيكي الكمي وتعزيز الخصائص الإلكترونية والكهروحرارية للأجهزة الجزيئية وتطبيقاتها. تظهر نتائج هذا العمل أن قيمة معامل الانتقال للحلقة النانوية المغلق (240 × 10-6) (Pr-1) أكبر بخمسة وعشرين مرة من تلك الخاصة بالحلقة النانوية المفتوح-المفتوح(9.6 × 10-6) (Pr-4) ، والتي لا يمكن تفسيرها وفقًا لقوانين دائرة كيرشوف الكلاسيكية. بل إنه يمثل آلية للتحكم في التداخل الميكانيكي الكمي وتعزيز خصائصه