STM ブレイクジャンクション内のメカノケミカルアトロピソメリゼーションの検出

科学分野:

• 分子電子
• 超分子化学
• 有機化学

背景:

• 単一分子伝導性を調査することは分子電子学にとって極めて重要です.
• 特定の結合グループを持つダイアリルポルフィリンには調節可能な電子特性があります.
• 分子のアトロピソメリズムは,その自己組織化と電子行動に影響を与えます.

研究 の 目的:

• チオアセチル (SAc) とメチル硫化物 (SMe) の結合グループによるダイアリルポルフィリンの単分子伝導性を測定し,比較する.
• 導電性測定におけるアトロピソメア (cisおよびtrans同位体) の役割を理解する.
• 電荷輸送経路と交差点のメカニズムを明らかにする.

主な方法:

• スキャニング・トンネル顕微鏡 (STM-BJ) の断裂技術.
• 5,15-ダイアリルポルフィリンとオルソ置換されたSAcまたはSMe群の合成.
• 導電性ヒストグラムと交差点の長さの分布の分析

主要な成果:

• すべてのS2化合物は,AU-ポルフィリンとS-S経路に起因する2つの導電性グループを示した.
• メチル硫化物 (SMe) の同位体は,そのS-S距離を反映した異なる結合長を示した.
• チオアセチル (SAc) イソメアは長さの違いを示せず,交差点内のシス対トランスイソメリゼーションを示した.

結論:

• アイソメリゼーションのバリアは,Au-S/Au-Auボンドよりも低いが,Au-SMeボンドよりも高い.
• 交差点におけるストレンは,cis-SAcポルフィリンでは異体化を引き起こすが,SMeポルフィリンではそうではない.
• 単一分子伝導度測定は,構成動力学とイソメリゼーションの障壁を検出することができます.