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噻吩锚定基团的结构修饰对分子-电极结合的影响
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作者 雷永久 王旭 +6 位作者 王治业 周疆豪 陈海舰 梁蕾 李云川 肖博怀 常帅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第11期103-108,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 单分子电导 分子构型 取代基 噻吩 扫描隧道显微镜裂结法
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单分子电导测量技术及其影响因素 被引量:2
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作者 程鹏坤 李云川 常帅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第11期29-49,共21页
分子电子学是纳米技术的一个重要应用领域,其最终目的是基于单个分子或分子阵列构建功能器件,实现与宏观器件相同的功能。为了实现这一目的,测量和控制单分子内部的电荷传递方式是非常有必要的。在单分子电学领域,存在着多种多样的单分... 分子电子学是纳米技术的一个重要应用领域,其最终目的是基于单个分子或分子阵列构建功能器件,实现与宏观器件相同的功能。为了实现这一目的,测量和控制单分子内部的电荷传递方式是非常有必要的。在单分子电学领域,存在着多种多样的单分子电导测量技术和环境影响因素。这篇综述对分子电子学发展至今所包含的单分子电导测量技术进行了分类总结,将所有技术归纳为固结法和裂结法两大类,并对每一类技术做了展开阐述。除此之外,本文还详细地介绍了当前学术界比较关心的内容:单分子电导影响因素。本文从内部因素(锚定基团、电极、目标分子)和外部因素(电压、温度、溶剂、p H值等)两个角度出发,对不同电导影响因素进行了比较全面的介绍。另外,本文也对近几年发展的调控分子电导的新型手段(通过能级调控以及光、热等刺激)进行了概述,并对利用这些手段实现的单分子尺度化学反应的相关研究进行了总结。最后,本文对这些测量技术以及电导调控手段在单分子电学领域内的潜在应用进行了总结和展望。 展开更多
关键词 单分子电导测量 固结法 裂结法 锚定基团 电导影响因素
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Reversible switching between normal and thermally activated delayed fluorescence towards “smart” and single compound whitelight luminescence via controllable conformational distribution 被引量:3
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作者 Zuozheng He Xinyi Cai +6 位作者 Zhiheng Wang Dongjun Chen yunchuan li Haobin Zhao Kunkun liu Yong Cao Shi-Jian Su 《Science China Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第6期677-686,共10页
An organic compound exhibiting simultaneously reversible switch between its emission colors and luminescence mechanisms,possessing high contrast from deep blue normal fluorescence(NF) to yellow thermally activated del... An organic compound exhibiting simultaneously reversible switch between its emission colors and luminescence mechanisms,possessing high contrast from deep blue normal fluorescence(NF) to yellow thermally activated delayed fluorescence(TADF),is reported. Based on these two complementary colors, white-light emission combining NF and TADF from a single compound can be achieved in various states. Experimental results and density functional theory calculations indicate that the controllable conformational distribution under thermal and mechanical activation is the mechanism responsible for the reversible switching behavior. 展开更多
关键词 reversible switching luminescence "smart" luminescent material white-light emission conformational relaxation
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