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单分子自旋交叉纳米间隙器件中的多级电阻开关与增强的自旋转变温度

介观与纳米尺度物理 2020-06-12 v1 材料科学

摘要

自旋交叉(SCO)分子是具有分子自旋电子学应用前景的双稳态磁性开关。然而,关于单个 SCO 分子被限制于两个金属电极之间时的开关效应所知甚少。在此,我们研究了一种 [Fe(III)(EtOSalPet )(NCS)] SCO 分子的开关特性,该分子专为表面沉积并仅与纳米间隙器件中的一个金电极结合而设计。在对含有 SCO 分子的电子迁移金断裂结进行的温度依赖电导测量显示,在低于 200 K 的温度下,两个电阻态之间出现与电压无关的类似电报信号的开关。该转变温度与同种材料块体薄膜中发生于 83 K 的转变温度大不相同。这表明块体的协作式 SCO 现象在单分子中不再保持,且表面相互作用急剧提高了 SCO 现象的温度。本工作的另一关键发现是部分器件展现出在多个电阻水平之间的开关。我们提出,此时纳米间隙内存在两个 SCO 分子,二者均参与电子传输与开关。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.06879,
  title  = {Multilevel Resistance Switching and Enhanced Spin Transition Temperature in Single Molecule Spin Crossover Nanogap Devices},
  author = {Alex Gee and Ayoub H. Jaafar and Barbora Brachňaková and Jamie Massey and Christopher H. Marrows and Ivan Šalitroš and N. T. Kemp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06879},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 4 figures, supplementary information (5 pages, 5 figures)