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金属间电荷转移的研究 为分子电子器件的设计提供了新思路

2019-10-28 17:45:26  来源:仪器网整合 浏览量:334次
【导读】相同价态但不同自旋态金属簇单元间金属—金属电荷转移,为电子转移现象和分子电子器件的合理设计提供了新思路。

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    电荷转移,指的是正离子与中性原子碰撞时发生的电荷转移过程。荷转是气体放电中形成离子及中和离子的基本过程之一,在放电中起重要作用。单分子化合物在纳米或分子电子器件如分子开关、分子整流器、分子导线和分子逻辑门等方面极具潜在应用前景。

  中科院研究团队,在混合价化合物及其金属—金属电荷转移的研究基础上,合成并详细表征化合物中的低自旋态、高自旋态,利用紫外可见吸收光谱分析和TDDFT计算表明高自旋簇单元向低自旋簇单元的电子转移,相同价态但不同自旋态金属簇单元间金属—金属电荷转移,为电子转移现象和分子电子器件的合理设计提供了新思路。

  分子导线

  目前,人们研究的分子导线体系主要集中在如下4类: 线型碳氢共轭低聚物分子体系、卟啉低聚物分子体系、碳纳米管体系和DNA生物分子体系。碳原子线是最简单的碳氢分子导线。碳原子线中所有的碳原子都采用sp杂化, 因而具有交替的单三键结构。Gladysz等合成了长达20个碳原子的以手性Re为端基的碳原子线。

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      分子电子器件

  采用有机功能分子材料来构筑电子线路中的各种元器件, 例如分子导线、分子开关、分子二极管、分子场效应晶体管、分子存储器件等,测量并解析这些分子尺度元器件的电学特性。其目标是用单个分子、超分子或分子簇代替硅基半导体晶体管等固体电子元件组装逻辑电路, 乃至组装完整的分子计算机。分子尺寸器件是推动分子电子学发展的主力军,分子整流器的相关技术是研究器件基础理论和未来付诸应用的关键问题之一。由于分子材料的特殊物理化学性质,原本成熟的普通半导体工艺不再适用。分子有序排列的各种组装技术,STM技术,电极制备技术等。分子器件的深入研究将会引起信息处理系统和材料科学的发展,对未来科学技术和社会发展产生深远的影响。

  分子开关及分子存储器件

  开关是所有电子器件的基础控制元件, 也是分子存储和逻辑器件的重要组成部分。电化学或化学环境诱导的轮烷分子开关早已报道。索烃由2个套在一起的环组成, 2个环之间可以发生转动。在索烃中的1个环上引入不同的位点, 同样可以构成双稳态分子开关。


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2019-10-28 17:45:26
标签:分子导线 , 分子开关 , 分子存储器件
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