中性双自由基类并苯分子结中极端的反欧姆电导增强

在室温下，我们在由多环苯并醌型（BQn）双自由基形成的单分子电路中，通过将分子长度增加约 0.5 nm 实现了超过两个数量级的电导增强。我们发现，在较长分子长度下这种极端且非典型的反欧姆电导增强源于分子的双自由基特性，这可以描述为一种拓扑非平庸的电子态。我们将最初用于研究线性碳链中电子拓扑序的 1D-SSH 模型调整适用于此处所研究的多环系统，发现它能够捕捉该分子系列中的反欧姆趋势。长度增加导致电导增强的机制被揭示为具有非平凡拓扑的前线轨道之间的相长量子干涉（CQI），这种干涉存在于类并苯分子系统中，但不存在于线性分子系统中。重要的是，我们通过计算预测并经实验测量证实，可以通过对类并苯分子双自由基特性的合成调整来设计反欧姆趋势。总体而言，我们实现了实验上前所未有的反欧姆增强，并在此将一类材料鉴定为用于创造高电导和可调纳米线的有希望的候选者，从而对其电子传输机制获得了深入见解。