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具有与金属电极强耦合离域电子系统的高导电有机金属分子线

介观与纳米尺度物理 2015-11-06 v1

摘要

除了有源功能分子构件如二极管或开关,无源组件如分子线是实现分子尺度电子学所必需的。在分子骨架中引入金属中心使得分子能级可相对于电极费米能级调谐。此外,通过使用多个金属中心和sp桥联配体,在这些金属“掺杂剂”之间形成强离域电子系统,促进沿分子骨架的传输。这里,我们研究在超高真空和变温条件下,双核X(PP)2_2FeC4_4Fe(PP)2_2X分子线(PP = Et2_2PCH2_2CH2_2PEt2_2;X = CN (1), NCS (2), NCSe (3), C4_4SnMe3_3 (4) 和 C2_2SnMe3_3 (5))的分子-金属耦合对电荷传输的影响。与1(在极低电导下显示不稳定结,8.11078.1\cdot10^{-7} G0_0)相反,4在SnMe3_3挤出后形成Au-C4_4FeC4_4FeC4_4-Au结4',其电导为 8.91038.9\cdot10^{-3} G0_0,比2(7.91067.9\cdot10^{-6} G0_0)高三个数量级,比3(3.81043.8\cdot10^{-4} G0_0)高两个数量级。密度泛函理论(DFT)证实了不同锚定基序电导的实验趋势。在C-Au耦合情况下发现的分子与金属态的强杂化,使得有机金属Fe2_2骨架的离域电子系统能够跨越分子-金属界面延伸到金属电极,从而建立高导电分子线。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.01826,
  title  = {High-Conductive Organometallic Molecular Wires with Delocalized Electron Systems Strongly Coupled to Metal Electrodes},
  author = {Florian Schwarz and Georg Kastlunger and Franziska Lissel and Heike Riel and Koushik Venkatesan and Heinz Berke and Robert Stadler and Emanuel Lörtscher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.01826},
  year   = {2015}
}