噻吩锚定基团的结构修饰对分子-电极结合的影响

O649; 锚定基团决定了分子与纳米电极的结合方式,对分子电导有着重要的影响,是分子电子学研究的重要内容.噻吩是有机光电功能材料中一种基本的构筑单元,在分子电子学研究中可以作为锚定基团,有望扩展分子电子学研究的目标分子结构基础.在本工作中,我们设计并合成了三种结构类似的π共轭分子BT-H、BT-Hex和BT-Cl,这三种分子具有相同的分子骨架,但两端噻吩4号位上的取代基(分别为H、正己基C6和Cl)不同.BT-H、BT-Hex和BT-Cl的噻吩可以作为锚定基团,使分子连接在金纳米间隙中形成单分子结.我们采用单分子电导测量技术研究了它们的电荷传输特性,也探索了噻吩锚定基团上修饰的取代基对分子-电...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in物理化学学报 Vol. 39; no. 11; pp. 103 - 108
Main Authors 雷永久, 王旭, 王治业, 周疆豪, 陈海舰, 梁蕾, 李云川, 肖博怀, 常帅
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 武汉科技大学材料与冶金学院,武汉 430081 2023
Subjects
扫描隧道显微镜裂结法
噻吩
取代基
Single molecule conductance
Substituent group
Thiophene
单分子电导
分子构型
Scanning tunneling microscope break junction
Molecular configuration
Online AccessGet full text
ISSN1000-6818
DOI10.3866/PKU.WHXB202212023

Cover

Abstract O649; 锚定基团决定了分子与纳米电极的结合方式,对分子电导有着重要的影响,是分子电子学研究的重要内容.噻吩是有机光电功能材料中一种基本的构筑单元,在分子电子学研究中可以作为锚定基团,有望扩展分子电子学研究的目标分子结构基础.在本工作中,我们设计并合成了三种结构类似的π共轭分子BT-H、BT-Hex和BT-Cl,这三种分子具有相同的分子骨架,但两端噻吩4号位上的取代基(分别为H、正己基C6和Cl)不同.BT-H、BT-Hex和BT-Cl的噻吩可以作为锚定基团,使分子连接在金纳米间隙中形成单分子结.我们采用单分子电导测量技术研究了它们的电荷传输特性,也探索了噻吩锚定基团上修饰的取代基对分子-电极结合构型的影响.单分子电导测量结果表明,这三种分子均存在两种结合构型,它们分别对应高电导状态(GH)和低电导状态(GL),并且GH与GL的电导数值相差超过一个数量级.根据我们报道过的分子电导研究结果,两端以噻吩为锚定基团的分子可以产生GH与GL态,它们分别是分子的噻吩π轨道和噻吩S原子与金电极发生相互作用产生的(分别叫作Au―π和Au―S结合构型).对于GL态,由于锚定基团上的取代基不同,电导数值发生了明显的变化,呈现出GBT-Hex>GBT-H>GBT-Cl的电导趋势.这主要是由于取代基的电子特性不同造成分子的最高占据分子轨道(HOMO)能级相对于Au费米能级的位置发生了偏移.对于GH态,锚定基团上不同的取代基对GH的电导值没有产生明显的影响.C6和Cl取代基会使Au―π结合构型出现的概率降低,导致了Au―π与Au―S两种分子-电极结合构型出现的相对比例发生变化.本工作对指导分子电子学研究中的分子结构设计,特别是在锚定基团的结构设计上具有重要意义.
AbstractList O649; 锚定基团决定了分子与纳米电极的结合方式,对分子电导有着重要的影响,是分子电子学研究的重要内容.噻吩是有机光电功能材料中一种基本的构筑单元,在分子电子学研究中可以作为锚定基团,有望扩展分子电子学研究的目标分子结构基础.在本工作中,我们设计并合成了三种结构类似的π共轭分子BT-H、BT-Hex和BT-Cl,这三种分子具有相同的分子骨架,但两端噻吩4号位上的取代基(分别为H、正己基C6和Cl)不同.BT-H、BT-Hex和BT-Cl的噻吩可以作为锚定基团,使分子连接在金纳米间隙中形成单分子结.我们采用单分子电导测量技术研究了它们的电荷传输特性,也探索了噻吩锚定基团上修饰的取代基对分子-电极结合构型的影响.单分子电导测量结果表明,这三种分子均存在两种结合构型,它们分别对应高电导状态(GH)和低电导状态(GL),并且GH与GL的电导数值相差超过一个数量级.根据我们报道过的分子电导研究结果,两端以噻吩为锚定基团的分子可以产生GH与GL态,它们分别是分子的噻吩π轨道和噻吩S原子与金电极发生相互作用产生的(分别叫作Au―π和Au―S结合构型).对于GL态,由于锚定基团上的取代基不同,电导数值发生了明显的变化,呈现出GBT-Hex>GBT-H>GBT-Cl的电导趋势.这主要是由于取代基的电子特性不同造成分子的最高占据分子轨道(HOMO)能级相对于Au费米能级的位置发生了偏移.对于GH态,锚定基团上不同的取代基对GH的电导值没有产生明显的影响.C6和Cl取代基会使Au―π结合构型出现的概率降低,导致了Au―π与Au―S两种分子-电极结合构型出现的相对比例发生变化.本工作对指导分子电子学研究中的分子结构设计,特别是在锚定基团的结构设计上具有重要意义.
Author 雷永久
陈海舰
梁蕾
肖博怀
王治业
常帅
周疆豪
李云川
王旭
AuthorAffiliation 武汉科技大学材料与冶金学院,武汉 430081
AuthorAffiliation_xml – name: 武汉科技大学材料与冶金学院,武汉 430081
Author_FL Jianghao Zhou
Xu Wang
Haijian Chen
Shuai Chang
Yunchuan Li
Bohuai Xiao
Yongjiu Lei
Lei Liang
Zhiye Wang
Author_FL_xml – sequence: 1
  fullname: Yongjiu Lei
– sequence: 2
  fullname: Xu Wang
– sequence: 3
  fullname: Zhiye Wang
– sequence: 4
  fullname: Jianghao Zhou
– sequence: 5
  fullname: Haijian Chen
– sequence: 6
  fullname: Lei Liang
– sequence: 7
  fullname: Yunchuan Li
– sequence: 8
  fullname: Bohuai Xiao
– sequence: 9
  fullname: Shuai Chang
Author_xml – sequence: 1
  fullname: 雷永久
– sequence: 2
  fullname: 王旭
– sequence: 3
  fullname: 王治业
– sequence: 4
  fullname: 周疆豪
– sequence: 5
  fullname: 陈海舰
– sequence: 6
  fullname: 梁蕾
– sequence: 7
  fullname: 李云川
– sequence: 8
  fullname: 肖博怀
– sequence: 9
  fullname: 常帅
BookMark eNrjYmDJy89LZWCQNDTQM7YwM9MP8A7VC_eIcDIyMDIyBBLGLAychgYGBrpmFoYWHAy8xcWZSQYGhoYGpkZmFpwMDk9n7n46YeXLKbOerpv1dP6up7MXPZ_V8nz35GfzWp7sX_dy6Yan63c-7Wh7unaC7vMpW5_NawTKPZ3QAVT0dO_Gp5N7eRhY0xJzilN5oTQ3Q6iba4izh66Pv7uns6OPbrGhgZGFbppxSmqaeaKFpbmZhaVRokWqSUqSgWGSmVmScXKquUWaabKBsbmlWYp5oqVJmklampGlZaJ5kmFKmoWJYbJZkqkxN4M6xNzyxLy0xLz0-Kz80qI8oI3x5TkZFRVJIK8CfWVgYQwAbhNjtw
ClassificationCodes O649
ContentType Journal Article
Copyright Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
Copyright_xml – notice: Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
DBID 2B.
4A8
92I
93N
PSX
TCJ
DOI 10.3866/PKU.WHXB202212023
DatabaseName Wanfang Data Journals - Hong Kong
WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
China Online Journals (COJ)
DatabaseTitleList
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
Discipline Chemistry
DocumentTitle_FL Effect of Modified Thiophene Anchor on Molecule-Electrode Bonding
EndPage 108
ExternalDocumentID wlhxxb202311008
GroupedDBID -02
2B.
4A8
5XA
5XC
92E
92I
93N
AAXUO
AAYWO
ACGFS
ADMLS
AENEX
ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
CCEZO
CDRFL
CW9
EBS
EJD
FDB
FIJ
M41
OK1
P2P
PSX
RIG
ROL
TCJ
TGP
U1G
U5L
UY8
ID FETCH-LOGICAL-s1028-f3def7a8976892a8e4db01b66b3ce78f5c03796d7a94f4ff299a7b1df841c6b53
ISSN 1000-6818
IngestDate Thu May 29 03:54:36 EDT 2025
IsPeerReviewed true
IsScholarly true
Issue 11
Keywords 扫描隧道显微镜裂结法
噻吩
取代基
Single molecule conductance
Substituent group
Thiophene
单分子电导
分子构型
Scanning tunneling microscope break junction
Molecular configuration
Language Chinese
LinkModel OpenURL
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-s1028-f3def7a8976892a8e4db01b66b3ce78f5c03796d7a94f4ff299a7b1df841c6b53
PageCount 6
ParticipantIDs wanfang_journals_wlhxxb202311008
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2023
PublicationDateYYYYMMDD 2023-01-01
PublicationDate_xml – year: 2023
  text: 2023
PublicationDecade 2020
PublicationTitle 物理化学学报
PublicationTitle_FL Acta Physico-Chimica Sinica
PublicationYear 2023
Publisher 武汉科技大学材料与冶金学院,武汉 430081
Publisher_xml – name: 武汉科技大学材料与冶金学院,武汉 430081
SSID ssib001105268
ssib057925156
ssj0030168
ssib024507715
ssib002258135
ssib051374152
Score 2.370217
Snippet O649;...
SourceID wanfang
SourceType Aggregation Database
StartPage 103
Title 噻吩锚定基团的结构修饰对分子-电极结合的影响
URI https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/wlhxxb202311008
Volume 39
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
link http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwnV3Na9RAFB_6cdCL-Inf9OCcJHUnM8nM3JzsphS1IthibyWzSdqDrGC3WHoTivQiFNuLFSoIHjxY9eBBi_jPmJb-F743ye6mVvDjEh4z7715H0nmN0PehJBrOpPW9yEDuO7yRBDgb14S4aXWylzqPEk51g5P3Q0nZ8St2WB2aPhF7aulpa4db6_8tq7kf7IKbZBXrJL9h8z2lUID0JBfuEKG4fpXOaZxQLWmUeSIBjWaxppqQbXBFhNXhJ6gUUlE1Pg0ltiuBBIgqzmNQ6pj1yJoNIGCoMcENGo4PSCukVCKqtC1tGA4zykCgaAnz2oanUEgMBgM1LVoxFwXp6pVx8XIprRzQDpBN4xqUt0bz9SJkCoD9vXuFud1RCOJPWBzpJwjmqoaCwwAJkbOVkkHx1Ae6ol8F02BKrQZsIDJjJrSm9BZp9AVY-q7JmVJs7vDUVffVmBUzjEjUU1pvSpDK7Cx7pjG0DoixNyWpoB9GA5QFaKvqtTTl9LICYn1m0fHvS44ArLa5INV_qGq5qNqdiqPeuo9haw217AGr8EW5o7HODIjchXi5sy92zPjDyZnIwgFYJVePA4fNP7k4cLyssVOPEZQDZNRX0oWjJBR05q6c38Aspk7I6gGAgPFBqDbF7DEkAOQGTCOqLUPogOpAVPjCU4lXoIZpipYrbwvvz1Aw28cMduV1nXypDNfQ4HTJ8mJavk2Zspn8RQZWlk4TY41e39NPENuFi93i_V3B5tbxc5W8fpr8erN_tbq_u7G3vbqj-87B28_Fh--FGvPivfr3v7m573tp9BXrK8BU_HtU7Hx_CyZmYinm5Ne9ZcSbxHBuZfzNMtlogDXK-0nKhOpbTAbhpa3M6nyoN3gUoepTLTIRZ4D_kukZWmuBGuHNuDnyEjnUSc7T8ZYrhKO8WjDm1NkqbIBs23BVQaLAJ7nF8hY5f1c9RZanPslaxf_zHKJHEe63Ee8TEa6j5eyK4Csu_Zqleqf9iCacA
linkProvider EBSCOhost
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E5%99%BB%E5%90%A9%E9%94%9A%E5%AE%9A%E5%9F%BA%E5%9B%A2%E7%9A%84%E7%BB%93%E6%9E%84%E4%BF%AE%E9%A5%B0%E5%AF%B9%E5%88%86%E5%AD%90-%E7%94%B5%E6%9E%81%E7%BB%93%E5%90%88%E7%9A%84%E5%BD%B1%E5%93%8D&rft.jtitle=%E7%89%A9%E7%90%86%E5%8C%96%E5%AD%A6%E5%AD%A6%E6%8A%A5&rft.au=%E9%9B%B7%E6%B0%B8%E4%B9%85&rft.au=%E7%8E%8B%E6%97%AD&rft.au=%E7%8E%8B%E6%B2%BB%E4%B8%9A&rft.au=%E5%91%A8%E7%96%86%E8%B1%AA&rft.date=2023&rft.pub=%E6%AD%A6%E6%B1%89%E7%A7%91%E6%8A%80%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E6%9D%90%E6%96%99%E4%B8%8E%E5%86%B6%E9%87%91%E5%AD%A6%E9%99%A2%2C%E6%AD%A6%E6%B1%89+430081&rft.issn=1000-6818&rft.volume=39&rft.issue=11&rft.spage=103&rft.epage=108&rft_id=info:doi/10.3866%2FPKU.WHXB202212023&rft.externalDocID=wlhxxb202311008
thumbnail_s http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/image/custom?url=http%3A%2F%2Fwww.wanfangdata.com.cn%2Fimages%2FPeriodicalImages%2Fwlhxxb%2Fwlhxxb.jpg