Molecular Transistor Based on the Biphenyl Substituents

Abstract

Було досліджено фізичні процеси в молекулах, які мають властивості необхідні у випадку їх використання у ролі молекулярних перемикачів, транзисторів або інших елементів майбутніх комп’ютерів. Дослідження показують, що в молекулах дифенілу з замісниками кут між площинами фенільних кілець залежить від величини прикладеного зовнішнього електричного поля. Таким чином, відношення квадратів косинусів кутів між фенільними групами в полі величиною 0,01 а.о. і без поля досягає 18. Це істотно змінює здатність електронів рухатися уздовж довгої осі молекули. Змінюючи природу замісників, ми отримаємо характеристики молекули, які роблять ці молекули перспективними для майбутнього використання. Такий ефект дає можливість використовувати замісники дифенілу в якості транзисторів в електричних схемах, побудованих на окремих молекулах.

Были исследованы физические процессы в молекулах, которые имеют необходимые свойства в случае их использования в качестве молекулярных переключателей, транзисторов и других элементов будущих компьютеров. Исследования показывают, что в молекулах дифенила с заместителями угол между плоскостями фенильных колец зависит от величины приложенного внешнего электрического поля. Таким образом, отношение квадратов косинусов углов между фенильными группами в поле величиной 0,01 а.е. и без поля достигает 18. Это существенно меняет способность электронов двигаться вдоль длинной оси молекулы. Изменяя природу заместителей, мы получим характеристики молекулы, которые делают эти молекулы перспективными для будущего использования. Такой эффект даёт возможность использовать заместители дифенила в качестве транзисторов в электрических схемах, построенных на отдельных молекулах.

It was investigated the physical processes in the molecules, which have properties required in case of using as molecular switches, transistors, or other electronic elements of future computers. Studies show that in the molecules of biphenyl substituents the angle between the planes of the phenyl rings depends on the magnitude of the applied external electric field. So, the ratio of squares of cosines of the angles between the phenyl groups in the field 0.01 a.u. and without field reaches 18. It significantly changes the ability of electrons to move along the long axis of the molecule. By varying the nature of the substituents, we can obtain the molecule characteristics that make these molecules promising for future using. This effect provides the use of biphenyl substitutes as transistors in electrical circuits constructed on separate molecules.