Новости химической науки > Изучены свойства молекулярного диода

Совместная работа исследователей из США и России продемонстрировала возможность измерения диодных свойств единичной молекулы, а также возможность контроля ориентации молекулы между двумя электродами. Результаты являются важным шагом вперед в области молекулярной электроники.

Исследователи связали асимметрическую молекулу, игравшую роль диода, с золотыми электродами и измерили ее проводимость. (Рисунок из Nature Chem., 2009, DOI: 10.1038/nchem.392)

Диоды играют роль электронных «запорных клапанов» для схем, позволяя току течь лишь в одном направлении, схемы на основе диодов применяют для преобразования переменного тока в постоянный. Исследователи полагают, что в рамках молекулярных электронных схем молекулы, играющие роль диодов, будут важными компонентами, поэтому важно убедиться в том, что диод ориентирован в правильном направлении.

Исмаэль Диез-Перес (Ismael Díez-Pérez) из Университета Аризоны, Иван Олейник (Ivan I. Oleynik) из Института физической химии РАН и соавторы изучили кандидат в диоды – асимметрическую линейную молекулу, состоящую из двух пиримидинильных циклов (электрононедостаточные), связанных с электроноизбыточным бифенильным фрагментом.

Для измерения диодных свойств молекулы исследователи закрепили каждый из ее концов на золотом электроде. Один из электродов представляет собой плоскую золотую поверхность, а другой – покрытый золотом щуп сканирующего туннельного микроскопа. Связывание молекулы с золотом осуществляли за счет тиольных групп. Для того, чтобы удостовериться в верной ориентации молекулы одну тиольную группу защищали цианоэтильной, а другую – триметилсилильной, поочередно снимая защиту и закрепляя молекулу сначала на одном, а потом на другом электроде.

Измерение силы тока с помощью щупа сканирующего туннельного микроскопа показало, что исследователям удалось добиться правильной ориентации молекулы, и то, что молекула обладает односторонней проводимостью.

Источник: Nature Chem., 2009, DOI: 10.1038/nchem.392

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #органическая химия, #физическая химия, #химия поверхности, #элементоорганическая химия