एक ग्रेफीन डिवाइस पर एकल अणु के लिए चार्ज और सहसंबंध प्रभावों को समायोजित करना

उपकरण के वातावरण में व्यक्तिगत अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक सम्पत्तियों को समझने और नियंत्रित करने की क्षमता नैनोमीटर स्केल और उससे नीचे की भविष्य की तकनीकों के विकास के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि, इसे प्राप्त करने के लिए तीन-टर्मिनल उपकरणों का निर्माण करना आवश्यक है जो एकल अणुओं को परमाणु स्केल पर गेटेड और इमेज्ड होने की अनुमति देते हैं। हमने एक ग्रेफीन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर को स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के साथ एकीकृत करके यह हासिल किया है, जिससे व्यक्तिगत टेट्राफ्लोरो-टेट्रासाइनोक्विनोडायमीथेन अणुओं के लिए गेट-नियंत्रित चार्जिंग और स्पेक्ट्रोस्कोपिक पूछताछ की अनुमति मिलती है। हम ग्रेफीन ध्रुवीकरण प्रभावों के कारण गेट वोल्टेज के फलस्वरूप अणु की सबसे निम्न अव्यवस्थित आणविक कक्षीय ऊर्जा में एक गैर-लचीला परिवर्तन का अवलोकन करते हैं (डिरैक बिंदु के सापेक्ष)। हमारे परिणाम बताते हैं कि इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन परस्पर क्रियाएँ यह निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं कि आणविक ऊर्जा स्तर ग्रेफीन डिरैक बिंदु के साथ कैसे संरेखित होते हैं, और यह ग्रेफीन-आधारित नैनोडिवाइस में शामिल व्यक्तिगत अणुओं के माध्यम से चार्ज परिवहन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती हैं।