محقق دانشگاه پيام نور تهران و پژوهشکده علوم نانو پژوهشگاه دانش‌هاي بنيادي، طي پژوهشي توانست با بررسي نظري استفاده از فولرين(C60) در ساخت سلول‌هاي حافظه رايانه، يک پيوندگاه تونل‌زني با مقاومت مغناطيسي بالا طراحي کند.

به گزارش سرويس فن‌اوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، دکتر عليرضا صفارزاده گفت: «در چندلايه‌اي‌هاي مغناطيسي که از روي هم قرار دادن لايه‌هاي فلزي فرومغناطيس و لايه‌هاي نيمه‌رسانا شکل مي‌گيرند، پديده‌اي که به مقاومت مغناطيسي تونل‌زني(TMR) و يا به بيان ساده‌تر تغيير مقاومت چندلايه‌يي در اثر ميدان مغناطيسي اعمالي معروف است، شکل مي‌گيرد. در آزمايش‌هاي اخير با وارد كردن نانولوله‌هاي کربني، پل‌هاي مولکولي يا چند لايه‌يي‌هاي خودآرا، ترابرد با اسپين قطبيده از طريق لايه‌هاي مولکولي ساندويچ شده بين دو لايه فرومغناطيس نشان داده شد.

وي خاطرنشان كرد: «دليل عمده استفاده از اين مواد در اتصالات مغناطيسي ناشي از اين واقعيت است که مواد آلي داراي برهمکنش اسپين-مدار و برهمکنش فوق ريز نسبتاً ضعيفي بوده، به طوري که با استفاده از اين مواد مي‌توان حافظه اسپيني را حتي تا چندين ثانيه حفظ کرد. چنين ويژگي باعث مي شود که اين مواد براي تزريق الکترون با اسپين قطبيده و کاربردهاي ترابرد الکترون در اسپينترونيک مولکولي بسيار ايده آل و مناسب باشند.»

صفارزاده، هدف از انجام اين پژوهش را «بررسي نظري امکان استفاده از تک مولکول C60 در دستگاه‌هاي اسپينترونيک به‌ويژه ساخت سلول‌هاي حافظه رايانه‌ها» معرفي کرد و گفت: «در بين مولکول‌ها، فولرين، به‌عنوان يک نيمه‌رساناي آلي، انتخاب بسيار مناسبي جهت استفاده به‌عنوان پل مولکولي در پيوندگاه‌هاي تونلي مغناطيسي است. دليل اين مطلب آن است که پايين‌ترين اربيتال مولکولي اشغال نشده‌اش در مقايسه با ديگر مولکول‌هاي آلي در سطح انرژي پايين‌تري واقع شده است.»

بر اين اساس، در اين پژوهش از يک تک مولکول C60 ساندويچ شده بين دو الکترود فرومغناطيس، به جاي لايه عايق معمول در دستگاه استاندارد TMR، استفاده شده تا امکان طراحي و ساخت يک دستگاه اسپينترونيک تک مولکولي بررسي شود.

اين تحقيق که بر تقريب بستگي قوي تک نواري و فرمول‌بندي تابع گرين نظريه لانداور مبتني است، نشان مي‌دهد که با استفاده از تک مولکول C60 مي‌توان مقدار TMR بالايي بدست آورد.

نتايج اين پژوهش مي‌تواند در صنعت نانوالکترونيک براي ساخت سلول‌هاي حافظه مغناطيسي، حسگرهاي مغناطيسي و به طور کلي ادوات اسپنترونيکي که بر اساس اثر TMR عمل مي‌کنند، مؤثر واقع شود.

به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌اوري نانو، جزئيات اين تحقيق، در مجله Journal of Applied Physics (جلد104، صفحات123715 -123715-5، سال 2008) منتشر شده است.

انتهاي پيام