新型分子器件的设计、合成与分子电导性质研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:danfengtaoyang
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在过去的几十年里,分子电子学的的研究得到了长足的发展。电子在单分子水平上的传输性质是分子电子学的研究热点,而通过构筑金属/有机分子/金属分子结并研究有机分子的电学性质是一个具有挑战的研究课题。本论文以研究分子器件中电荷传输机理为目的,设计并合成了基于OPV骨架、金属配合物的新型分子器件,用STM断裂结(STM-BJ)与理论计算相结合的方法研究了其分子电导性质,主要研究内容和取得成果如下:1、我们用STM-BJ的方法,测试了六个具有不同末端集团的寡聚苯乙烯(OPV)的单分子电导。我们选择了六个不同的链接基团,分别是甲硫基(TOPV)、吡啶基(POPV)、氨基(AOPV)、噻吩基(ThiOPV)、氰基(CNOPV)、硝基(NOPV).对分子导线的单分子电导测试表明,链接基团对分子结的形成起着关键的作用。I-S测试结果表明分子导线的电导大小顺序为:POPV>TOPV>AOPV>ThiOPV> CNOPV>NOPV。我们进一步测试了POPV在不同pH条件下的导电性,发现可以通过调节溶液酸度调控POPV的分子电导。2、我们合成了多个邻菲罗琳金属配合物,并用STM-BJ方法研究了这些配合物的单分子电导。我们发现使用氨基和硝基作为链接基团的配合物可以形成稳定的单分子结。同时发现中心金属离子可以影响分子电导。3、我们设计了基于氮杂苝结构的多端基分子器件,并采用理论计算研究了其电子传输性质。理论模拟表明增加端基有利于提高分子结的电导,这一研究工作对将来分子器件的设计有一定的指导意义。
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