ترانزیستورهای اثر میدانی بر اساس حامل های بار پروتونی
چکیده
ترانزیستور اثرمیدانی بر اساس مدولاسیون جریان پروتونی در نانوکانال های حاوی آب محدود شده ارائه کرده ایم. این دستگاه، شبیه ترانزیستور MOSEFET است؛ با این تفاوت که حامل های بار در اینجا به جای الکترون ها، یون ها (یعنی پروتون ها) هستند. مقطع عرضی موثر کانال های هادی در این ترانزیستور با شدت دولایه الکتریکی و پتانسیل اعمال شده به گیت (ورودی) ترانزیستور تعریف شده ا ست.
1. مقدمه
مکانیسم واقعی انتقال پروتون در آب، علی رغم چند دهه تحقیقات گسترده، هنوز مشخص نیست. یون های پروتونی بسیار خاص هستند: آنها در الکترولیت ها تنها در غالب یون های هیدرونیوم، همراه با خوشه هایی از مولکول های آب، وجود دارند. با وجود "مکانیسم بسیار فعال" خاصشان در انتقال، پروتون ها در مقایسه با کاتبون هاب مشابهی چون Li+، Na+ یا K+، پویایی بسیار بالای غیرمعمولی دارد. دانش بهتر ار انتقال پروتونی اهمیت ژرفی در فهم فرایند بیولوژیکی خواهد داشت، اما برای بسیاری تجهیزات ساخت بشر مثل سنسورها، باتری ها و به خصوص سلول های سوختی(پیل سوختی) نیز مهم است.علاوه براین، گزارش شده است که انتقال پروتونی در زنجیره های یک بعدی مداوم آب (نانوسیم های آبی) از طریق انتقال سریع بار نسبت به انتقال خودبخودی پروتون ها، تضمین شده است.
Abstract
We demonstrated a field effect transistor based on the modulation of the proton flow in confined water-containing nanochannels. The device resembles an MOSFET transistor with the difference that the charge carriers here are ions (i.e. protons) instead of electrons. The effective cross-section of the conductive channels in the transistor is defined by the intensity of the electrical double layer and by the potential applied to the transistor gate.
1. Introduction
The accurate mechanism of proton transport in water remains unclear, despite decades of extensive research. Proton ions are very specific: they exist in electrolytes only in the form of hydronium ions, associated with clusters of water molecules. Owing to the specific “hopping mechanism” of transport [1] protons have abnormally high mobility compared to similar cations like Li+ , Na+ or K+ . A better knowledge of proton transport would have a profound importance for the understanding of biological processes, but also for various man-made devices, such as sensors, batteries and particularly fuel cells [2]. Furthermore, it has been reported that the proton transport in uninterrupted 1-D water chains (water nanowires) is ensured through fast transport of charge defects rather than through the transport of protons themselves [3].
چکیده
1.مقدمه
2.نظریه تئوری انتقال یون در نانوکانال¬های محدود شده
3. طراحی و ساخت
4. خصوصیات دستگاه و اندازه گیری ها
5. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Theoretical consideration of ions transport in confined nanochannels
3. Design and fabrication
4. Device characterization and measurements
5. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه