Influência do grupo de ancoragem no transporte de carga através de junções de túnel molecular baseadas em monocamada auto-montadas

A previsão da taxa de transporte de carga, o mecanismo e a resposta dielétrica da eletrônica molecular de estado sólido é um desafio, uma vez que essas propriedades dependem de muitas variáveis, como espinha dorsal molecular, materials de eletrodo, geometria de contato da junção, ancoragem e grupos funcionais terminais e assim por diante. Embora os efeitos do grupo de ancoragem (X) na condutância de junções de molécula única tenham sido amplamente investigados, em exemplos de junções de grande área são raros, embora este último possibilite também explorar o papel das propriedades dielétricas nas taxas de transporte de carga. Aqui, relatamos uma mudança de 2,5 ordens de magnitude na taxa de transporte de carga, juntamente com um fator de 3 alterações na constante dielétrica medida (ɛ_r) nas monocamadas de x (c₆H₄)_nH com n= 1 ou 2 e x = -no₂-Sh, -nh₂-Cn e -pyr. Nosso estudo combinado envolvendo medições de tensão atual e espectroscopia de impedância nos permitiu isolar o contato (R_C) e resistência à monocamada (R_Sam) e descobriu que o R_C aumentou com a ordem X. Esta mudança em R_C Anda de mãos dadas com a mudança dos níveis de energia HOMO e LUMO em relação aos níveis de Fermi dos eletrodos explicando a grande mudança observada nas taxas de transporte de carga. Surpreendentemente, o aumento das taxas de tunelamento (ou diminuição de R_Sam) escalas com ɛ_r. Nosso trabalho fornece novas idéias sobre os fatores que influenciam as taxas de transporte de carga e as respostas dielétricas das junções moleculares, além de alterações amplamente estudadas no esqueleto molecular ou em grupos funcionais terminais.