तेज़ इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए यांत्रिक नियंत्रण के साथ एकल अणु ट्रांजिस्टर विकसित किया गया

डॉ. अतींद्र नाथ पाल और विश्वजीत पाबी के नेतृत्व में एसएन बोस नेशनल सेंटर फॉर बेसिक साइंसेज से इलेक्ट्रॉनिक्स में एक अभूतपूर्व विकास सामने आया है। उनकी टीम ने एक अद्वितीय प्रकार का ट्रांजिस्टर बनाया है जो पारंपरिक विद्युत संकेतों के बजाय एकल अणुओं का उपयोग करके संचालित होता है। यह उन्नति, जो नियंत्रण के लिए यांत्रिक बलों का लाभ उठाती है, क्वांटम सूचना प्रसंस्करण, अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक्स और उन्नत सेंसिंग प्रौद्योगिकियों जैसे क्षेत्रों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती है।

यंत्रवत् नियंत्रित ब्रेक जंक्शन तकनीक

शोधकर्ता इस अभिनव ट्रांजिस्टर को विकसित करने के लिए यंत्रवत् नियंत्रणीय ब्रेक जंक्शन (एमसीबीजे) नामक एक विधि का उपयोग किया गया। एक पीज़ोइलेक्ट्रिक स्टैक का उपयोग करके, उन्होंने एक मैक्रोस्कोपिक धातु के तार को सटीक रूप से तोड़ दिया, जिससे एक एकल फेरोसीन अणु को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक उप-नैनोमीटर गैप बनाया गया। फेरोसीन, दो साइक्लोपेंटैडिएनिल (सीपी) रिंगों के बीच घिरे एक लोहे के परमाणु से बना होता है, जो यांत्रिक बलों के अधीन होने पर विशिष्ट विद्युत व्यवहार प्रदर्शित करता है। यह तकनीक आणविक स्तर पर इलेक्ट्रॉन प्रवाह को विनियमित करने के लिए यांत्रिक गेटिंग की क्षमता को रेखांकित करती है।

डिवाइस प्रदर्शन पर आणविक अभिविन्यास का प्रभाव

डॉ. अतींद्र नाथ पाल और विश्वजीत पाबी ने अपनी शोध टीम के साथ मिलकर पाया कि ट्रांजिस्टर का प्रदर्शन सिल्वर इलेक्ट्रोड के बीच फेरोसीन अणुओं के अभिविन्यास के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है। इन अणुओं का संरेखण जंक्शन के माध्यम से विद्युत चालकता को बढ़ा या कम कर सकता है। यह खोज ट्रांजिस्टर प्रदर्शन को डिजाइन और अनुकूलित करने में आणविक ज्यामिति के महत्वपूर्ण महत्व पर प्रकाश डालती है।

कम-शक्ति वाले आणविक उपकरणों के लिए क्षमता

कमरे के तापमान पर सोने के इलेक्ट्रोड और फेरोसीन से जुड़े अतिरिक्त शोध से लगभग 12.9 किलोओम का अप्रत्याशित रूप से कम प्रतिरोध पता चला, जो प्रतिरोध की मात्रा का लगभग पांच गुना है। यह प्रतिरोध आणविक जंक्शन के विशिष्ट प्रतिरोध से काफी कम है, लगभग 1 मेगाओम।

इससे पता चलता है कि ऐसे उपकरणों का उपयोग कम-शक्ति वाले आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने के लिए किया जा सकता है, जो कम-शक्ति प्रौद्योगिकी, क्वांटम सूचना प्रसंस्करण और उन्नत सेंसिंग अनुप्रयोगों में भविष्य के नवाचारों के लिए आशाजनक संभावनाएं प्रदान करते हैं।