बेंगलुरु: भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी) के वैज्ञानिकों ने आणविक पैमाने के उपकरण बनाकर सिलिकॉन से परे इलेक्ट्रॉनिक्स को आगे बढ़ाने की लंबी खोज में प्रगति की सूचना दी है जो उनके व्यवहार को अनुकूलित कर सकते हैं और एक ही सामग्री के भीतर कई कंप्यूटिंग कार्य कर सकते हैं।एक अध्ययन में जो रसायन विज्ञान, भौतिकी और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग को एक साथ लाता है, आईआईएससी टीम ने विशेष रूप से डिजाइन किए गए अणुओं से निर्मित छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का प्रदर्शन किया है जो विद्युतीय रूप से उत्तेजित होने के आधार पर भूमिकाएं बदल सकते हैं। वही उपकरण एक मेमोरी यूनिट, एक लॉजिक गेट, एक एनालॉग प्रोसेसर या यहां तक कि एक कृत्रिम सिनैप्स के रूप में कार्य कर सकता है जो मस्तिष्क में सीखने की नकल करता है।दशकों से, शोधकर्ताओं ने पारंपरिक सिलिकॉन की अनुमति से अधिक उपकरणों को सिकोड़ने के तरीके के रूप में आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स की खोज की है। विचार आकर्षक था, लेकिन व्यवहार में एक उपकरण के अंदर अणु जटिल तरीकों से बातचीत करते हैं। इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह, आयन पुनर्व्यवस्थित होते हैं, और संरचना में छोटे परिवर्तन अप्रत्याशित परिणाम उत्पन्न कर सकते हैं। परिणामस्वरूप, आणविक व्यवहार को विश्वसनीय रूप से नियंत्रित करना कठिन बना हुआ है।उसी समय, न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग जिसका उद्देश्य मस्तिष्क से प्रेरित हार्डवेयर का निर्माण करना है, ने ऐसी सामग्री खोजने के लिए संघर्ष किया है जो स्वाभाविक रूप से स्मृति और गणना को जोड़ सकती है। मौजूदा प्रणालियाँ ऑक्साइड सामग्रियों पर निर्भर करती हैं जो सामग्री की आंतरिक संपत्ति होने के बजाय इंजीनियर्ड स्विचिंग द्वारा सीखने की नकल करती हैं।आईआईएससी के नए काम से पता चलता है कि इन दोनों चुनौतियों का एक साथ समाधान किया जा सकता है। सीईएनएसई के सहायक प्रोफेसर श्रीतोष गोस्वामी के नेतृत्व वाली टीम ने रूथेनियम-आधारित आणविक परिसरों के 17 प्रकारों को डिजाइन और संश्लेषित किया। रासायनिक लिगेंड्स और आसपास के आयनों को सावधानीपूर्वक बदलकर, शोधकर्ता यह पता लगाने में सक्षम थे कि इलेक्ट्रॉन पतली आणविक फिल्मों के माध्यम से कैसे चलते हैं।इन सूक्ष्म रासायनिक परिवर्तनों ने उपकरणों को विद्युत संचालन के कई स्तरों पर तेज डिजिटल स्विचिंग से लेकर चिकनी एनालॉग प्रतिक्रियाओं तक व्यवहार की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करने की अनुमति दी। गोस्वामी ने कहा, “इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों में इस स्तर पर अनुकूलनशीलता देखना दुर्लभ है।” “यहाँ, रासायनिक डिज़ाइन सीधे यह निर्धारित करता है कि गणना कैसे होती है।”आणविक संश्लेषण CeNSE में रामानुजन फेलो प्रदीप घोष द्वारा पूर्व डॉक्टरेट छात्र शांति प्रसाद रथ के साथ किया गया था। डिवाइस निर्माण और परीक्षण का नेतृत्व अध्ययन की पहली लेखिका और पीएचडी छात्रा पल्लवी गौड़ ने किया था। गौड़ ने कहा, “सबसे बड़ी बात यह थी कि एक ही प्रणाली में कितनी कार्यक्षमता छिपी हुई थी।” “सही रसायन विज्ञान के साथ, एक उपकरण जानकारी संग्रहीत कर सकता है, उसे संसाधित कर सकता है, या सीख भी सकता है और भूल भी सकता है।“
