Международная группа ученых разработала технологию, которая позволяет предсказуемым образом изменять заряд органических молекул, присоединенных к графену. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
©Wikipedia
Графен представляет собой двумерную кристаллическую решетку из атомов углерода толщиной в один атом. За счет высокой (максимальной из известных) подвижности носителей заряда он рассматривается как перспективная основа наноэлектроники. Однако для работы на таких устройствах к графену необходимо присоединить органическую молекулу — она играет роль «переключателя», который может предсказуемым образом кодировать информацию. До сих пор получить такую систему не удавалось.
Кроме того, создание наноэлектроники ограничивает то, что результаты присоединения молекул к графену трудно интерпретировать. В новой работе ученые из Калифорнийского университета в Беркли и других учреждений провели эксперимент с листом графена, к которому присоединялась молекула тетрафтортетрацианохинодиметана (F4-TCNQ). Ранее это соединение использовалось в качестве акцептора (примеси, которая придает кристаллу дырочный тип проводимости) электронов в светодиодах.
Затем с помощью электрического поля авторы увеличивали электронную плотность графена и наблюдали за изменениями путем сканирующей туннельной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии. Результаты показали, что после обработки электрическим полем графен отдает часть электронов молекуле F4-TCNQ, изменяя ее заряд предсказуемым образом. По мнению ученых, это может помочь в проектировании и разработке миниатюрной электроники на основе графена, особенно устройств для хранения данных.
«Такой переключатель может использоваться для хранения информации по аналогии с флеш-памятью в USB-накопителях. Альтернативным приложением является медицина: теоретически такая молекула может стать элементом биосенсора для обнаружения раковых клеток», — сообщил соавтор работы Йоханнес Лишнер (Johannes Lischner). Он добавил, что следующим шагом станет адаптация технологии для нескольких молекул одновременно, а также их закрепление на графене.
