Probeando las interacciones anfitrión-invitado a través de mediciones de conducción y termopower

Área de la Ciencia:

• La electrónica molecular
• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las interacciones huésped-huésped son vitales para el reconocimiento molecular y los dispositivos electrónicos.
• Comprender las relaciones estructura-propiedad en los sistemas moleculares es crucial.
• El transporte de cargas y las propiedades termoeléctricas de los sistemas moleculares están poco exploradas.

Objetivo del estudio:

• Investigar sistemáticamente la conductividad y las propiedades termoeléctricas de un barril molecular (UNMB) y sus derivados encapsulados en fullereno.
• Explorar la correlación entre la estructura molecular, la conductividad y las propiedades termoeléctricas.
• Para aclarar el mecanismo de transporte de carga en estos sistemas.

Principales métodos:

• Mediciones de la conductividad mediante la configuración EGaIn.
• Mediciones de la potencia térmica para determinar los coeficientes de Seebeck.
• Espectroscopia de fotoelectrones ultravioleta (UPS) para analizar los niveles de energía.
• Mediciones de conductividad dependientes de la temperatura para estudiar los mecanismos de transporte de la carga.

Principales resultados:

• La encapsulación del huésped (C60 UNMB, C70 UNMB) aumentó la densidad de corriente en ~ 1,5 órdenes de magnitud en comparación con la UNMB prístina.
• El poder térmico disminuyó con la encapsulación del huésped, con un coeficiente de Seebeck positivo que indica un transporte dominado por HOMO.
• Las mediciones de UPS confirmaron una reducción en la compensación de energía HOMO después de la encapsulación.
• Las mediciones dependientes de la temperatura revelaron un mecanismo de salto activado térmicamente para el transporte de carga.

Conclusiones:

• La encapsulación de fullereno modula fuertemente la estructura electrónica y las propiedades de transporte del barril molecular.
• El estudio proporciona información sobre las relaciones estructura-propiedad de los dispositivos electrónicos moleculares.
• Un mecanismo de salto activado térmicamente rige el transporte de carga en estos sistemas anfitrión-invitado.