CKCOM łączy chemię syntetyczną, modelowanie teoretyczne, eksperymenty przewodności pojedynczych cząsteczek oraz inżynierię urządzeń w celu opracowania organicznych systemów memrystorowych dla technologii informacyjnych nowej generacji.
Tworzymy organiczne układy molekularne zdolne do działania jako elementy memrystorowe. Łącząc badaczy o komplementarnych kompetencjach — od syntezy organicznej i chemii teoretycznej po badania transportu w pojedynczych cząsteczkach oraz wytwarzanie urządzeń — centrum dąży do opracowania nowej klasy funkcjonalnych materiałów dla energooszczędnego przetwarzania informacji oraz systemów obliczeniowych inspirowanych działaniem mózgu.
Projektowanie i synteza cząsteczek π-sprzężonych o kontrolowanych właściwościach transportu ładunku i przełączania. Układy molekularne są projektowane tak, aby zachodziły w nich procesy przeniesienia protonu prowadzące do powstawania stanów o różnych poziomach energetycznych, co umożliwi uzyskanie funkcjonalności memrystorowej w skali molekularnej.
Eksperymentalne badania transportu ładunku w pojedynczych cząsteczkach z wykorzystaniem złączy opartych na skaningowej mikroskopii tunelowej (STM), połączone z modelowaniem kwantowo-chemicznym w celu poznania mechanizmów przełączania oraz wspomagania projektowania funkcjonalnych układów molekularnych.
Implementacja molekularnych elementów przełączających w architekturach urządzeń elektronicznych oraz badania ich właściwości memrystorowych, stabilności i parametrów pracy istotnych dla technologii przetwarzania informacji.
Centrum CKCOM skupia czołowych badaczy w dziedzinach syntezy molekularnej, chemii teoretycznej oraz elektroniki molekularnej.
Prof. Daniel T. Gryko, założyciel i dyrektor Centrum CKCOM oraz dyrektor Instytutu Chemii Organicznej PAN, kieruje zespołem badawczym w tym instytucie. Jego pionierskie odkrycia w zakresie syntezy i chemii barwników funkcjonalnych znacząco przyczyniły się do rozwoju nowoczesnych materiałów fluorescencyjnych i materiałów elektroniki molekularnej. Jego badania obejmują projektowanie nowych chromoforów oraz funkcjonalnych układów molekularnych o precyzyjnie dostrojonych właściwościach optycznych i elektronicznych.
Dr hab. Cina Foroutan-Nejad kieruje zespołem chemii teoretycznej w Instytucie Chemii Organicznej PAN. Jego badania koncentrują się na naturze wiązania chemicznego, aromatyczności oraz elektronice molekularnej, w szczególności na organicznych memrystorach i innych molekularnych komponentach przyszłych technologii obliczeniowych. W swojej pracy łączy metody chemii kwantowej z opracowywaniem nowych funkcjonalnych układów molekularnych.
Dr Marek Grzybowski kieruje zespołem chemii syntetycznej w Instytucie Chemii Organicznej PAN. Jego badania koncentrują się na projektowaniu π-sprzężonych układów fluorescencyjnych, w tym analogów arenów zawierających heteroatomy, emiterów NIR-II, makrocyklicznych fluoroforów oraz cząsteczek wykazujących kołowo spolaryzowaną luminescencję (CPL), istotnych dla rozwoju materiałów elektroniki molekularnej.
CKCOM skupia pięć komplementarnych grup badawczych obejmujących cały proces rozwoju molekularnych memrystorów — od projektowania teoretycznego i syntezy molekularnej po badania w pojedynczych cząsteczkach oraz wytwarzanie urządzeń. Ta interdyscyplinarna struktura umożliwia systematyczne przekształcanie zjawisk przełączania na poziomie molekularnym w funkcjonalne komponenty elektroniczne.
Projektowanie obliczeniowe i teoretyczne badania układów molekularnych zdolnych do przełączania
memrystorowego.
Obliczenia struktury elektronowej oraz modelowanie przewodności pojedynczych cząsteczek pozwalają
przewidywać właściwości
transportu ładunku, poznawać mechanizmy przełączania i wspierać projektowanie funkcjonalnych układów
molekularnych.
Projektowanie i synteza π-sprzężonych układów molekularnych, dla których obliczeia teoretyczne przewidują
występowanie efektu memrystorowego.
Procesy przeniesienia protonu prowadzą do powstawania różnych form cząsteczki o odmiennych poziomach
energetycznych, umożliwiając funkcjonowanie memrystorowe w skali
molekularnej.
Spektroskopowe badania struktury elektronowej oraz procesów przełączania w zaprojektowanych układach
molekularnych.
Metody optyczne i spektroskopowe pozwalają badać stany podstawowe i wzbudzone, rozkład ładunku oraz dynamikę
strukturalną, dostarczając informacji o mechanizmach przełączania molekularnego.
Eksperymentalne badania transportu ładunku w pojedynczych cząsteczkach z wykorzystaniem technik złączy
opartych na skaningowej mikroskopii tunelowej (STM).
Eksperymenty te pozwalają bezpośrednio badać przełączanie przewodnictwa w skali molekularnej oraz określać
zależności między strukturą cząsteczek a właściwościami transportowymi.
Integracja molekularnych elementów przełączających w architekturach urządzeń elektronicznych.
Ten kierunek badań koncentruje się na przekształcaniu zjawisk przełączania w skali molekularnej w
funkcjonalne urządzenia memrystorowe oraz na ocenie ich wydajności, stabilności i skalowalności w kontekście przyszłych
technologii przetwarzania informacji.
