有机金属单分子电子:通过调整电子运输通过X ((二啡) 2FeC4Fe ((二啡) 2X构件,通过改变Fe-X-Au定方案从协调到共价

科学领域:

• 有机金属化学 有机金属化学
• 分子电子学分子电子学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 带有FeC4Fe核的有机金属复合物由于氧化还原活性中心和sp桥接联体,提供了电子功能.
• 实现高导电性分子电线需要了解基对分子运输结点的影响.

研究的目的:

• 设计和合成新型的2FeCC-CCFe2X复合体.
• 研究各种基组 (X) 对有机金属分子运输结的性能的影响.
• 评估这些复合体作为高导电分子电线的潜力.

主要方法:

• 通过元素分析,X射线衍射,循环电压测量,NMR,IR和拉曼光谱,合成和描述11种有机金属复合物 (1-11).
• 密度函数理论 (DFT) 计算以确定HOMO/LUMO能量.
• 在机械可控制的断路连接处研究5-9的复合体,以测量电导率.

主要成果:

• 具有协调结合端组 (NCSe,NCS) 的复合体显示出低电流 (分别为1.3 × 10−9 A和1.8 × 10−10 A).
• 在SnMe3裂变后,复合体5和6形成了共价C-Au键,产生了显著更高的电流 (分别为6.5 × 10−7 A和2.1 × 10−7 A).
• 尽管 Au-5'-Au 连接点长 (~2 nm),但接近最大电流的 1%,与协调定相比,电流噪声大大降低.

结论:

• 在有机金属复合体中的共价C-Au合为构建分子运输结提供了一种优越的方法.
• 这些C-Au合复合体由于它们的高导电性和低噪声而显示出作为低欧姆分子电线的极佳潜力.
• 基组的选择极大地影响了电子应用中的分子连接的性能.