通过电导跳变在原子尺度探测金属-分子接触

在微观层面理解金属-分子接触的形成是控制和操纵原子尺度器件的关键。本文采用联吡啶的两种异构体，即 $4, 4^\prime$ 联吡啶和 $2, 2^\prime$ 联吡啶，置于金电极之间，通过在室温下使用机械可控断裂结技术研究单分子结中的电荷输运，来探究金属-分子键的形成。虽然两种分子在断裂过程中都形成了分子结，但闭合曲线明确显示 $4, 4^\prime$ 联吡啶通过从隧穿区域发生电导跳变而形成分子结，这被称为“跳变至分子接触”，而 $2, 2^\prime$ 联吡啶则没有此现象。通过对数据的统计分析，并结合分子动力学和第一性原理计算，我们确认接触的形成与电极的分子结构以及断裂过程中结的断开方式密切相关，这为在电子器件中使用单分子提供了重要见解。