分子電子設(shè)備需要精確控制單分子中的電流。但是,單分子的電子輸運性質(zhì)在很大程度上取決于納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的分子動態(tài)構(gòu)象。
有鑒于此,伊利諾伊大學香檳分校分校Charles M. Schroeder教授、Jeffrey S. Moore教授、美國阿貢國家實驗室Rajeev S. Assary研究員等報道一種使用形狀穩(wěn)定的分子控制分子電導的獨特策略。
本文要點
(1)
通過一鍋多組分階梯化策略( one-pot multicomponent ladderization strategy)合成的化學多樣的帶電階梯狀分子的分子電導率(d[log(G/G0)]/dx≈?0.1 nm-1)幾乎與結(jié)的位移無關(guān),這個現(xiàn)象與非階梯狀的結(jié)構(gòu)類似分子的電導率與納米間隙的改變而變化(d[log(G/G0)][dx≈-7 nm-2)形成對比。
(2)
梯形分子在動態(tài)結(jié)位移過程中顯示出異常窄的分子電導分布,這是因為形狀持久的骨架和末端錨基團的旋轉(zhuǎn)受到限制。這些原理進一步擴展到蝴蝶結(jié)構(gòu)分子,證明該策略具有間隙無關(guān)電導策略的通用性。總的來說,這項工作為通過形狀穩(wěn)定分子控制分子電導提供了重要途徑。
參考文獻
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