Molecular ensemble junctions
| Promotie: | Dhr. S. (Saurabh) Soni |
| Wanneer: | 27 augustus 2021 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotors: | M.S. (Maxim S) Pchenitchnikov, Prof, prof. dr. R.C. (Ryan) Chiechi |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuwe inzichten voor moleculaire elektronica
Voor zijn promotie onderzocht Saurabh Soni de elektrische eigenschappen van ongeveer zeventig verschillende moleculen in zogeheten moleculaire tunneling juncties (MTJ's). Deze zijn mogelijk te gebruiken in zogeheten moleculaire elektronica (ME). Soni beschrijft dit vakgebied van de komst van de kwantummechanica tot de eerste conceptie van ideeën en experimenten in ME. Vervolgens bespreekt hij verschillende stappen in de fabricage van zelf-geassembleerde monolagen (SAM's) en hun opname in MTJ met groot oppervlak, gevolgd door data-acquisitie en analyse van stroom-spanningskarakteristieken.
Soni presenteert ook de theoretische methodologie, waarvoor hij de dichtheidsfunctionaaltheorie gebruikt in combinatie met de niet-evenwichtige functiebenadering van Green om de kans op ladingstransport door MTJ's te simuleren. Na de introductie van verschillende concepten beschrijft hij een diepgaande studie van het kwantuminterferentie (QI) effect op een reeks moleculaire draden, bestaande uit backbones met verschillende conjugatiepatronen.
Nadat hij het effect van functionele groepen op QI heeft vastgesteld richt Soni zich op een andere benadering om de tunneling-kansen in MTJ's te moduleren, namelijk door QI AAN en UIT te schakelen in een van de twee parallelle intramoleculaire routes. Vervolgens bespreekt hij het niet-lineaire tunnelstroomverval in sigma-pi moleculaire structuren (oligothiofeen-getermineerde butaanthiolen) met toenemende molecuullengtes, verklaard met behulp van een twee-barrièremodel.
Ten slotte beschrijft Soni een gegeneraliseerd model op één niveau dat de mate van elektronische koppeling tussen moleculen en elektroden vergelijkt in veertig verschillende EGaIn-gebaseerde MTJ's met groot oppervlak van verschillende laboratoria. Dus, beginnend met de introductie van verschillende ME-concepten, experimenten en simulaties, stelt zijn proefschrift de lezer in staat om onderzoek te doen naar een grote bibliotheek van moleculen die verschillende doelen dienen bij ME.
Saurabh Soni verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Optische Fysica van de Gecondenseerde Materie van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering via de RUG.