测量单个分子上的电导

当贵金属,如金,采用脂肪族硫醇,如硫醇、均匀的单层一层只有一个分子自组装表面上深。每个分子都能传导电子。这种现象是有趣的,因为导电分子产生独特的量子性质,可能有助于电子,如晶体管,超导开关和气体传感器。

试图通过这种稀薄的分子测量电流产生了不同的结果。法国艾克斯马赛大学的研究人员开发出一种新的、稳定的机械装置来测量单个分子的电导,从而获得更大的成功。这些结果发表在AIP出版的应用物理学杂志上。

“这确实是关于一个或几个分子行为的基础性研究,”艾克斯大学的助理教授Hubert Klein说,也是论文的合著者。这一结果为人们对电子器件的应用提供了一些新的思路。

以前的研究探讨了扫描隧道显微镜和断裂结技术,通过单个分子测量电导。这些以前的研究强调了温度对分子层电导的重要性。由于实验条件的限制,这两种技术的结果在电流测量中产生了很大的扩展。

克莱因和他的团队开发了一种基于这种观察的新技术。他们的机械装置由一个缺口硫醇处理金导线连接到一个磷青铜板弯曲。在室温下,分子在金线上自组织。

据克莱因说,这项研究的设计是从以前的项目,需要一个稳定的皮米分辨率设置以确保电极在室温下不漂移。与此同时,他继续使用近场显微镜技术进行单分子观测研究。

克莱因说:“因此,我们自然会想到将新的定制装置应用于单分子电导的问题。”。

使用这种新装置,研究小组能够测量两个金属电极之间的金丝沿缺口处的电流的自发演化。这个团队通过测量电流从自发连接和与电极接触的分子的脱连接来测量单个分子的电导。温度驱动“时间演化”时,机械应变不作用于分子。

研究人员承认,在标准实验室条件下,这项研究中的机械设计不一定是可以实现的。然而,这种新方法的稳定性对人们打开新的研究机会,与室温下的动力学和运输的分子。

“看到我们在室温下获得单个纳米对象的行为是令人兴奋的,”克莱因说。看到直觉的努力变成现实,这是一个巨大的回报。

该项目收到了来自法新社Nationale de la Recherche资金。

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