Design and Control of Highly Conductive Single-Molecule Junctions: A Focus on the Metal–Molecule Interface

· Springer
Електронна книга
84
Сторінки

Про цю електронну книгу

This thesis describes improvements to and control of the electrical conductance in single-molecule junctions (SMJs), which have potential applications in molecular electronics, with a focus on the bonding between the metal and molecule. In order to improve the electrical conductance, the π orbital of the molecule is directly bonded to the metal orbital, because anchoring groups, which were typically used in other studies to bind molecule with metal electrodes, became resistive spacers. Using this direct π-binding, the author has successfully demonstrated highly conductive SMJs involving benzene, endohedral metallofullerene Ce@C82, and nitrogen. Subsequently, the author investigated control of the electrical conductance of SMJs using pyrazine. The nitrogen atom in the π-conjugated system of pyrazine was expected to function as an anchoring point, and two bonding states were expected. One originates primarily from the π orbital, while the other originates primarily from an n state of the nitrogen. Measurements of conductance and dI/dV spectra coupled with theoretical calculations revealed that the pyrazine SMJ has bistable conductance states, in which the pyrazine axis is either tilted or parallel with respect to the junction axis. The bistable states were switched by changing the gap size between the metal electrodes using an external force. Notably, it is difficult to change the electrical properties of bulk-state materials using mechanical force. The findings reveal that the electron transport properties of a SMJ can be controlled by designing a proper metal–molecule interface, which has considerable potential for molecular electronics. Moreover, this thesis will serve as a guideline for every step of SMJ research: design, fabrication, evaluation, and control.

Оцініть цю електронну книгу

Повідомте нас про свої враження.

Як читати

Смартфони та планшети
Установіть додаток Google Play Книги для Android і iPad або iPhone. Він автоматично синхронізується з вашим обліковим записом і дає змогу читати книги в режимах онлайн і офлайн, де б ви не були.
Портативні та настільні комп’ютери
Ви можете слухати аудіокниги, куплені в Google Play, у веб-переглядачі на комп’ютері.
eReader та інші пристрої
Щоб користуватися пристроями для читання електронних книг із технологією E-ink, наприклад Kobo, вам знадобиться завантажити файл і перенести його на відповідний пристрій. Докладні вказівки з перенесення файлів на підтримувані пристрої можна знайти в Довідковому центрі.