Héctor Vázquez

Modellering af nanoelektronik baseret på biomolekyler

Forskningsassistent, ph.d.

Héctor Vázquez, 30 år

Fagområde

Interfaces mellem organiske halvledere og molekylær kvantetransport

Det Frie Forskningsråds Ung Eliteforskerpris tildelt af Forskningsrådet for Teknologi og Produktion (FTP)

Projektet sigter mod at udvikle en teoretisk beskrivelse af elektrisk transport gennem biomolekyler. Den fortsatte formindskning af halvleder-komponenter betyder, at meget elektronisk udstyr i de kommende år størrelsesmæssigt kan komme helt ned på molekyleniveau. For forskningen er det derfor vigtigt at få indsigt i, hvordan strøm flyder gennem molekyler. Her er det også nødvendigt at inddrage kvanteeffekter. Blandt de lovende kandidater er de organiske biomolekyler – en stor samling molekyler, der rummer de optiske eller elektriske egenskaber, vi har brug for. Udfordringen består nu i både eksperimentelt – og i dette tilfælde også teoretisk – at analysere, hvordan en elektrisk strøm flyder gennem molekylet. Dette er en hårfin balance mellem hensynet til en række faktorer såsom atomgeometrien ved grænsefladen og de kemiske karakteristika af biomolekylet herunder kvanteegenskaber. Vores teoretiske forståelse af disse systemer er blevet væsentligt bedre i de seneste årtier. Men der er stadig mange uafklarede problemer. Det er i dette felt, at vi håber at kunne bidrage.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer?

Trods de senere års fremskridt inden for molekylær elektronik er der stadig mange ubesvarede spørgsmål. Et af de centrale spørgsmål, som forskerne ikke kender svaret  på, er forskellen mellem de eksperimentelle og de teoretiske resultater for molekylær konduktans – en forskel, der i nogle tilfælde er endog meget stor.Den store spredning i de eksperimentelle data betyder, at man ikke kan foretage en benchmarking og dermed sammenligne resultaterne med de teoretiske beregninger. De nuværende teoretiske modeller er gode i systemer, hvor konduktansen er høj, men er langt mindre effektive i svagt koblede systemer. Der er således et betydeligt potentiale for forbedringer – både hvad angår teori og eksperimenter.

Hvad er de langsigtede perspektiver?

Der er i dag et stort og veletableret forskningsmiljø inden for molekylær elektronik. I hvilken grad dette vil kunne omsættes til teknologiske eller kommercielle nanoelektroniske produkter afhænger nok i sidste ende af muligheden for at styre og karakterisere de molekylære kontakter i stor størrelsesorden og uden for store omkostninger. Hvis dette gennembrud finder sted, vil vi opleve et væld af elektroniske komponenter med nye funktionaliteter og karakteristika så som ekstremt små størrelser, fleksible og/eller gennemsigtige elektroniske kredsløb, nanosensorer. Hvis gennembruddet derimod ikke finder sted, vil vi under alle omstændigheder have bidraget til den videnskabelige udvikling, hvilket i sig selv er vigtigt. Hvem kan i dag spå om, hvilke fremtidige opdagelser der vil være inspireret af, hvad vi foretager os i dag!

Hvordan forholder projektet sig til områdets internationale udvikling?

Projektet vil blive udført i en internationalt førende forskergruppe, der især har ekspertise inden for transport, i samarbejde med andre anerkendte forskergrupper rundt om i verden. Målsætningen er at se på de videnskabelige aspekter, der ligger helt i front af forskningsfeltet molekylær elektronik.

Hvilke muligheder giver pengene fra DFF’s Ung Eliteforskerpris?

Prisen er bestemt en stærk motivationsfaktor for forskning. Den giver mig større frihedsgrader til at invitere relevante forskere eller at deltage i konferencer i ind- og udland.

Hvordan opstod din interesse for netop dette forskningsfelt?

Jeg stiftede bekendtskab med feltet molekylær elektronik under mit ph.d.-studium, hvor jeg arbejdede med et nærliggende emne. Dette interessante felt ligger i naturlig forlængelse af det arbejde, jeg udførte under min ph.d.

Lidt om mennesket bag forskeren

Arbejdet er vigtigt men udgør ikke hele mit liv. Det meste af min fritid bruger jeg sammen med mine venner (der nu alle er i Madrid!). Vi drikker f.eks. en kop eftermiddagskaffe sammen eller tager ud og hører noget god ’house’ i Madrids kaotiske natteliv. Mine 20’ere var sammenfaldende med bølgen af elektronisk musik. Så det kommer nok ikke bag på nogen, at jeg frem for at lytte til ynkelig spansk kommerciel musik lytter til house og tech-house og generelt alt, der lyder funky med en fængende rytme. Jeg holder også af at se film eller læse – endnu en fordel ved ikke at have tv! Jeg rejser så meget, jeg kan, allerhelst til nye byer! I København vil jeg gøre mit yderste for at udføre et godt stykke arbejde men også at nyde mit ophold.

Forskningsrådets begrundelse for tildelingen af prisen

Héctor Vázquez er 30 år og modtog i 2006 Ph.d.-graden fra Universidad Autónoma de Madrid inden for organiske halvledere. I sit Ph.d.-arbejde har han benyttet avancerede teoretiske metoder til at studere de elektroniske egenskaber af organiske molekyler og interfaces mellem disse. Sådanne studier er vigtige for udviklingen af integreret molekylær elektronik, som har mange lovende anvendelser. Héctor Vázquez har allerede på nuværende tidspunkt publiceret en række artikler i fagtidsskrifter og givet præsentationer ved internationale konferencer, hvilket er usædvanligt for så ung en forsker. I det projekt, som FTP støtter, vil Héctor Vázquez videreudvikle beregningsmetoderne for molekylær elektronik i samarbejde med Institut for Mikro- og Nanoteknologi på DTU.

Yderligere oplysninger om baggrunden for prisen

Formand for Forskningsrådet for Teknologi og Produktion, direktør Lars Lading.

Telefon: 7220 3362; E-mail:

Yderligere oplysninger om projektet

Héctor Vázquez Melis. Telefon: +34 91 5919124 (privat), +34 690 626797 (mobil);

E-mail:

Forskningsprojektets videnskabelige titel

Modeling of Nanoelectronics Based on Biomolecules

Bevilling fra Forskningsrådet for Teknologi og Produktion

1,5 mio. kr.

Ansættelsessted

Departamento de Física Teóretica de la Materia Condensada C-V, Facultad de Ciencias, UAM, Madrid, Spanien

Forskningsprojektet udføres på

Institut for Mikro- og Nanoteknologi, DTU, Kgs. Lyngby