| Περίληψη: | Η συνεχόμενα αυξανόμενη ψηφιοποίηση πολλών τεχνολογικών μέσων στη σύγχρονη κοινωνία κρίνει επιτακτική την ανάγκη για ταχεία και αποτελεσματική επεξεργασία των διαφόρων πληροφοριών. Τα ηλεκτρονικά συστήματα με βάση το πυρίτιο έχουν βιώσει μια ταχεία και σταθερή ανάπτυξη τις τελευταίες δεκαετίες χάρη στη μικρογράφηση των επιμέρους στοιχείων τους. Ωστόσο, αυτή η τάση δεν μπορεί να συνεχιστεί επ’ αόριστον, καθώς οι ανάγκες προσέγγισης της κβαντικής περιοχής ολοένα και αυξάνονται. Έτσι, οι ηλεκτρονικές συσκευές με βάση το πυρίτιο θα μπορούσαν τελικά να αντικατασταθούν από κυκλώματα και στοιχεία που αποτελούνται από είδη μοριακής κλίμακας ικανά να εναλλάσσονται μεταξύ διαφορετικών καταστάσεων με υψηλές ταχύτητες και ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας. Σε σύγκριση με τα κλασικά ηλεκτρονικά συστήματα με βάση το πυρίτιο, τα διακριτά μοριακά συστήματα, όπως οι ενώσεις/σύμπλοκα εντάξεως, μπορούν να προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα έναντι των άμορφων υλικών. Οι μονομοριακοί μαγνήτες είναι μια κατηγορία μαγνητικών μορίων που κυριαρχούν στο πεδίο του μοριακού μαγνητισμού τα τελευταία 25 χρόνια και έχουν προταθεί πρόσφατα ως κατάλληλοι υποψήφιοι για αναδυόμενες τεχνολογίες, όπως η αποθήκευση δεδομένων υψηλής πυκνότητας, η μοριακή ηλεκτρονική και σπιντρονική, καθώς και ως μέσα υποστήριξης μιας νέας κατηγορίας κβαντικών υπολογιστών. Οι μονομοριακοί μαγνήτες συνδυάζουν αρμονικά τις κλασικές μακροσκοπικές ιδιότητες ενός μαγνήτη με τις κβαντικές ιδιότητες μιας νανοδομικής οντότητας. Επίσης, οι μονομοριακοί μαγνήτες μπορούν να εναποτεθούν και να οργανωθούν σε αγώγιμες, καταλυτικές και άλλες επιφάνειες χωρίς να επηρεαστούν σημαντικά οι ιδιαίτερες μαγνητικές τους ιδιότητες. Έτσι, η πρόσδεση αυτών των όλιγο- ή πολυπυρηνικών συμπλόκων ενώσεων σε διάφορες επιφάνειες έχει στόχο το σχηματισμό υβριδικών πολυλειτουργικών μαγνητικών υλικών.
Τέλος, η εναπόθεση μονομοριακών μαγνητών σε διάφορες πολυλειτουργικές επιφάνειες, όπως του γραφενίου, αποτελεί ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη μοριακών ηλεκτρονικών και σπιντρονικών συσκευών και μοριακών qubits για εφαρμογές στην κβαντική υπολογιστική και σε κυκλώματα αποθήκευσης μνήμης για την κωδικοποίηση περισσοτέρων πληροφοριών. Η ιδέα της παρούσας διπλωματικής εργασίας βασίζεται στη σύνθεση, το χαρακτηρισμό και τη μελέτη νέων συσκευών βασισμένων σε μοριακές ενώσεις που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εκτέλεση διαφόρων βασικών κβαντικών λειτουργιών. H ερευνητική δραστηριότητα χωρίζετε σε δύο μέρη: 1) Στη σύνθεση, το δομικό, φασματοσκοπικό και μαγνητικό χαρακτηρισμό μιας νέας διπυρηνικής ένωσης του DyIII με αλκόξο-τύπου γεφυρωτικό υποκαταστάτη και ιδιότητες μονομοριακού μαγνήτη, και 2) στην εναπόθεση του παρασκευασθέντος μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} σε γραφενικού-τύπου υποστρώματα, και χαρακτηρισμός των προκύπτοντων υβριδικών υλικών (Dy2@γραφένιο) με μια σειρά φασματοσκοπικών και φυσικοχημικών τεχνικών.
|
|---|
