与金电极共价键合的高导电π共轭分子结
介观与纳米尺度物理
2011-10-04 v1
摘要
我们利用基于扫描隧道显微镜的断裂结技术，测量了通过直接Au-C共价键连接到金金属电极上的单个共轭分子的电子电导。我们使用末端为三甲基锡基团的分子，这些基团在原位裂解，从而在碳骨架与金金属电极之间形成直接的共价σ键。本研究中所用的分子碳骨架由一个共轭π体系构成，其两端各有一个末端亚甲基，与电极键合，实现了电极与π体系之间的大电子耦合。以1,4-二亚甲基苯为原型示例形成的结显示出接近一个电导量子（G0 = 2e²/h）的电导。与胺基连接的寡聚苯基形成的结相比，由亚甲基封端的含二至四个苯基单元的寡聚苯基形成的结，其电导增加了百倍。这些较长寡聚苯基的导电机制是隧穿，因为它们的电导随寡聚体长度呈指数依赖关系。此外，基于密度泛函理论对Au-亚二甲苯基-Au结的计算显示出近共振传输，而对于更长的寡聚体则转变为隧穿。
引用
@article{arxiv.1110.0344,
title = {Highly Conducting pi-Conjugated Molecular Junctions Covalently Bonded to Gold Electrodes},
author = {Wenbo Chen and Jonathan R. Widawsky and Héctor Vázquez and Severin T. Schneebeli and Mark S. Hybertsen and Ronald Breslow and Latha Venkataraman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.0344},
year = {2011}
}
备注
Accepted to the Journal of the American Chemical Society as a Communications