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セルフアセンブリ分子ナノ構造の室温での"クーロンブ階段"
1R. P. Andres, W. Mahoney, R. G. Osifchin, School of Chemical Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA. T. Bein, S. Feng, J. I. Henderson, C. P. Kubiak, Department of Chemistry, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA. M. Dorogi and R. Reifenberger, Department of Physics, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA.
Science (New York, N.Y.)
|May 31, 1996
まとめ
研究者は,単一のアルファ,アルファ'-キシリルディチオール (XYL) 分子の電気抵抗を,金塊を自己組み立てモノレイヤー (SAM) に結合することによって測定した. クーロンブ階段の振る舞いは,約18 ± 12メガオームの抵抗推定を許しました.
科学分野:
- 分子電子は分子電子である.
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 表面科学とは,地表科学のことである.
背景:
- 自己組み立てモノレイヤ (SAM) は,分子電子機器の構築に不可欠です.
- ゴールドクラスターは,ナノスケールでユニークな電子特性を提供します.
- 単一分子を介して電子輸送を理解することは,分子電子学の進歩の鍵です.
研究 の 目的:
- ナノ構造内の単一分子の電気的性質を調査する.
- アルファ,アルファオミノ-キシリルディチオール (XYL) 分子の電気抵抗を測定する.
- 黄金のクラスター-分子-黄金の尖端の交差点における単一の電子トンネリングを調査するために.
主な方法:
- 黄金の表面に二端アリルディチオール (XYLと4,4オミノ-ビフェニルディチオール) を使ってSAMを形成する 111).
- クラスタービームの堆積を介して,ナノメートルのサイズのゴールドクラスターをSAMに接続する.
- 超高真空スキャニングトンネル顕微鏡 (UHV-STM) を用いて画像と電流-電圧 (I-V) を測定する.
- コロン階段の特徴のI-Vデータを分析し,電子伝送を調査する.
主要な成果:
- 黄金基板にSAMを成功裏に形成し,黄金クラスタを結びつけました.
- XYL結合クラスタの室温でのI-V特性におけるクロンブ階段の特徴的な振る舞いを観察した.
- データは,相関した単電子トンネルの半古典的な予測と一致しています.
- 単一のXYL分子の電気抵抗は約18 ± 12メガオムと推定されています.
結論:
- 単一のXYL分子は,ゴールドクラスターとスキャニングトンネル顕微鏡の間の電子輸送を効果的に仲介することができます.
- クーロンブ階段の測定は,個々の分子の電気抵抗を定量化するための実行可能な方法を提供します.
- この研究は,SAMとゴールドクラスターが機能的な分子電子部品を構築する可能性を実証しています.