منصة الرسائل والاطاريح: الوصلات الجزيئية القائمة على الروتاكسان للتطبيقات الالكترونية والالكترونات البصرية

الخلاصة

يهدف مجال تكنولوجيا النانو إلى جعل المكونات الإلكترونية ، مما يؤدي في النهاية إلى تحقيق مقاييس طول أقل من 2 نانومتر. هذا العمل يهدف إلى دراسة وفهم هذه المكونات من خلال التقصي النظري في الخواص الهيكلية والإلكترونية والكهربائية والكهروحرارية للوصلات النانوية الجزيئية التي تتكون من جزيء واحد مرتبط بخزانين من الذهب Au│Molecule│Au. تم فحص جميع خصائص الأنظمة الجزيئية قيد الدراسة باستخدام طرق نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) وطرق نظرية الكثافة الوظيفية المعتمدة على الزمن (TD-DFT) . يصنف جزيء الروتاكسين على أنه نوع من الجزيئات المتشابكة ميكانيكيا المتكونة من جزيء خطي يسمى المحور والحلقة العضوية. يدرس هذه العمل خصائص وصلات الروتاكسين الجزيئية بأعداد مختلفة من الحلقات تتراوح من (1 – 5). بالإضافة إلى الجوانب المورفولوجيا والهيكلية, حيث ازداد عدد الذرات من 149 ذرة للجزيئة R-1 إلى 422 ذرة للجزيئة .R-5 توصلت حسابات DFT الى وجود تأثير واضح لعدد الحلقات العضوية على جميع الخصائص، حيث تقلصت فجوة HOMO-LUMO) ) من -1.14 eV لجزيئة R-1 إلى - 1.05 eV للجزيئة . R-5 في حين ارتفع معامل الانتقال من 1.6×10-4 للجزيئة R-1 إلى2.3×10-3 للجزيئة R-5. التباين الهيكلي عن طريق زيادة الحلقات أدى بالطبع الى زيادة الذرات كما ذكرنا, وبالنتيجة ازدادت الإلكترونات المنقولة من الجزيئة إلى الأقطاب الكهربائية (Γ) بشكل كبير, حيث أن قيمة Γ للجزيئة R-1 هي 196. 6 إلكترون ، بينما كانت 542 إلكترون للجزيئة R-5 . تذبذبت قيم طاقة الربط (B. E) من - 0.46 eV للجزيئة,R-1 ، وانخفضت إلى 0.25 eV - للجزيئة,R-2 ، ثم تم رفعها إلى 0.61 eV - للجزيئة R-1 ، ومرة أخرى انخفضت إلى -0. 32 eV للجزيئة R-4 ، وأخيرا زادت إلى -0. 72 eV للجزيئة R-5 . ان تأثير عدد الحلقات العضوية عاملا مهما حتى في وجود درجة الحرارة (T) ، حيث كانت قيم التوصيل الكهربائي (G/G0) كدالة لدرجة الحرارة T هي 1.5×10-4 للجزيئة R-1 ، بينما كانت 2. 2×10-3 للجزيئة R-5 . بالمقابل ، كانت قيم جهد العتبة eV (Vth) 0.47 للجزيئة R-1 و0. 42 eV للجزيئة R-5 .علاوة على ذلك ، كانت علامة معامل سيباك (S) سالبة وقيمتها -29 μVK-1 للجزيئة R-1 و -19 μVK-1 للجزيئة R-5 . كما كانت القيم المحسوبة لرقم الجدارة الالكتروني 0.05 (ZTe)للجزيئة R-1 ، و 0.006 للجزيئة R-5.