分子导线中由门户态介导的长程隧穿
介观与纳米尺度物理
2017-12-19 v1
摘要
若能理解并控制单分子电导 G 随分子长度 L 衰减的控制因素，则将是设计高电导分子导线的重要一步。对于通过相干隧穿导电的多种分子，电导 G 随长度按关系 G = Aexp-\b{\eta}L 衰减。人们广泛认为衰减系数 \b{\eta} 由电极费米能级相对于分子桥前沿轨道能量的位置决定，而将分子结合到电极的末端锚定基团贡献于指数前因子 A。我们检验了若干分子系列的此前提，这些分子含一个中心共轭部分（苯基、紫精或 {\alpha}-三联噻吩），两侧连接不同长度的烷链，每端以硫醇或甲硫基锚定基团终止。与这一预期相反，我们从实验和理论两方面证明，位于硫醇锚定基团上的附加电子态可显著减小 \b{eta} 值，因其通过与桥部分的耦合在 EF 附近产生共振。分子桥中门户态与其对中心共轭部分耦合之间的这种相互作用，通过利用电极-分子界面性质，为实现更高透射分子导线提供了一种新设计策略。
引用
@article{arxiv.1712.06357,
title = {Gateway state-mediated, long-range tunnelling in molecular wires},
author = {Sara Sangtarash and Andrea Vezzoli and Hatef Sadeghi and Nicolo Ferrib and Harry M. OBrien and Iain Gracea and Laurent Bouffier and Simon J. Higgins and Richard J. Nichols and Colin J. Lambert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.06357},
year = {2017}
}