有机金属单分子结中通过电荷态交替实现的场诱导电导开关
介观与纳米尺度物理
2016-09-06 v1
摘要
穿过单分子的电荷传输可以受到位于传输路径上的氧化还原活性金属中心的电荷态和自旋态的影响。这些分子内在性质通常通过改变分子的电化学和磁环境来调控，这一过程需要具有多个终端的复杂装置。在此我们表明，包含 Fe、Ru 或 Mo 中心的有机金属化合物的氧化和还原，可以仅由施加在双终端分子结上的电场触发。虽然所有化合物均表现出偏压依赖的磁滞，但含 Mo 的化合物还表现出急剧的电压诱导电导开关，在小于 1.0 V 的电压刺激下产生超过 1000 的高/低电流比。DFT 计算确定了一个局域的、氧化还原活性的分子轨道，该轨道与电极弱耦合，并且由于 Mo 中心独特的自旋极化基态而与导线的费米能级紧密对齐。这种情况为传输开辟了一个额外的缓慢且非相干的跳跃通道，触发了整个分子的瞬态充电效应，并产生了具有前所未有的高低电流比的强磁滞。
引用
@article{arxiv.1609.01200,
title = {Field-induced Conductance Switching by Charge-state Alternation in Organometallic Single-Molecule Junctions},
author = {Florian Schwarz and Georg Kastlunger and Franziska Lissel and Carolina Egler-Lucas and Sergey N. Semenov and Koushik Venkatesan and Heinz Berke and Robert Stadler and Emanuel Loertscher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01200},
year = {2016}
}
备注
9 pages, 4 figures