Description du projet
L’électronique moléculaire fait des bonds
Lorsque vous voulez traverser une route très fréquentée voire surchargée, un moyen très simple consiste à passer par un tunnel souterrain. L’effet tunnel est une représentation quantique du même concept pour les électrons. L’électronique organique à l’échelle moléculaire a de plus en plus recours à l’effet tunnel en une seule étape. Ce phénomène se produit en raison de la nature quantique des électrons et du fait que, lorsque l’onde électronique frappe la barrière, elle ne s’arrête pas brusquement mais, au contraire, s’amenuise, avec la probabilité que certains de ces électrons se retrouvent de l’autre côté. Or le potentiel de l’effet tunnel en plusieurs étapes ou du «saut» d’électrons, comme dans la photosynthèse, n’a pas encore été exploité. Le projet HOPELEC, financé par l’UE, étudie les processus de sauts électroniques à l’échelle moléculaire dans le but d’expliquer de nouveaux mécanismes de dispositifs à une telle échelle et d’améliorer nos connaissances en biologie et en science des matériaux.
Objectif
With feature sizes of integrated circuits rapidly approaching molecular length scales, historical motivations to pursue the use of individual molecules in electronic circuits can no longer be justified based on their size alone. Instead, the focus has shifted towards the identification and exploitation of unusual transport phenomena unique to molecular materials (dominated by quantum mechanics) which can complement or supplant current silicon-based technologies. With the large majority of previous studies centered around the study of organic, redox-inactive molecules - typically transporting charge via single-step tunnelling processes - investigations of analogous systems that explicitly involve multi-step tunnelling, or ‘hopping’, behaviour are comparatively rare. In this project I propose to systematically study hopping processes in molecular-scale electronics (HOPELEC), with two primary objectives: (i) to construct the first single-molecule current oscillator; and (ii) probe under-explored current rectification mechanisms for single-molecule diodes. This highly interdisciplinary research area will involve the synthesis of new multi-site redox-active metal complexes capable of binding between nanoscale electrodes. Transport through these systems will be studied both at the single-molecule level using the scanning tunnelling microscope-based break junction technique, and in large area measurements using the eutectic Ga−In method. This work will expose new molecular-scale device mechanisms at the intersection of Marcus and Landauer theories, and contribute to our understanding of related processes in biology and materials science. Project results will be actively promoted through Outreach workshops on electronics/computation (translated also to YouTube). The extensive training, enhanced international profile, networks, and new experiences provided by this Fellowship will function as a 'springboard' in propelling me from Ph.D. student to independent research scholar.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
9712CP Groningen
Pays-Bas