分子电子设备需要精确控制单分子中的电流。但是,单分子的电子输运性质在很大程度上取决于纳米异质结构的分子动态构象。
有鉴于此,伊利诺伊大学香槟分校分校Charles M. Schroeder教授、Jeffrey S. Moore教授、美国阿贡国家实验室Rajeev S. Assary研究员等报道一种使用形状稳定的分子控制分子电导的独特策略。
本文要点
(1)
通过一锅多组分阶梯化策略( one-pot multicomponent ladderization strategy)合成的化学多样的带电阶梯状分子的分子电导率(d[log(G/G0)]/dx≈−0.1 nm-1)几乎与结的位移无关,这个现象与非阶梯状的结构类似分子的电导率与纳米间隙的改变而变化(d[log(G/G0)][dx≈-7 nm-2)形成对比。
(2)
梯形分子在动态结位移过程中显示出异常窄的分子电导分布,这是因为形状持久的骨架和末端锚基团的旋转受到限制。这些原理进一步扩展到蝴蝶结构分子,证明该策略具有间隙无关电导策略的通用性。总的来说,这项工作为通过形状稳定分子控制分子电导提供了重要途径。
参考文献
Liu, X., Yang, H., Harb, H. et al. Shape-persistent ladder molecules exhibit nanogap-independent conductance in single-molecule junctions. Nat. Chem. (2024).
DOI: 10.1038/s41557-024-01619-5
https://www.nature.com/articles/s41557-024-01619-5