オルガノメタリック単分子電子: Fe-X-Auのアンカリングスキームを協調性から共振性へと変化させることで,X (ディフォスフィン) 2FeC4Fe (ディフォスフィン) 2Xの構成要素を通じた電子輸送を調節する

科学分野:

• 有機金属化学 有機金属化学
• 分子電子 (モレキュラー・エレクトロニクス)
• マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

• FeC4Feコアを持つ有機金属複合体は,リドックス活性センターとsp-ブリッジングリガンドにより,電子機能を提供します.
• 高伝導性の分子ワイヤーを達成するには,分子輸送結節に対するアンカーグループの影響を理解する必要があります.

研究 の 目的:

• 新規のX ((深) 2FeCC-CCFe ((深) 2X複合体を設計・合成する.
• 様々なアンカーグループ (X) が有機金属分子輸送結節の性能に与える影響を調査する.
• これらの複合体の高伝導性分子線としての可能性を評価する.

主な方法:

• 元素分析,X線 difraktion,サイクルボルトメトリ,NMR,IR,ラマンスペクトロスコーピーを用いて11の有機金属複合体 (1-11) の合成と特徴付け.
• HOMO/LUMOエネルギーを決定するための密度関数理論 (DFT) 計算.
• 電気伝導度を測定するために,機械的に制御可能な断路における複合体5-9の調査.

主要な成果:

• コーディネーティブ・バインディング・エンドグループ (NCSe,NCS) の複合体は,低電流 (それぞれ1.3 × 10−9 A,1.8 × 10−10 A) を示した.
• コンプレックス5とコンプレックス6は,SnMe3の分裂後,相関性C-Au結合を形成し,かなり高い電流 (それぞれ6.5×10−7Aと2.1×10−7A) を生成した.
• Au-5'-Au結合は,その長さ (~2 nm) にかかわらず,最大電流の1%に近づいており,協調アンカリングと比較して電流の騒音がかなり減少しています.

結論:

• 有機金属複合体における共性C-Au結合は,分子輸送結節の構築に優れた方法を提供します.
• これらのC-Au結合複合体は,高伝導性と低ノイズにより,低オーム分子電線として優れた潜在能力を示しています.
• アンカーグループの選択は,電子アプリケーションの分子結合の性能に重大な影響を及ぼします.