结构可控的联苯-冠醚基分子线的合成和电子输运特性的研究

具有开关效应的分子导线，在纳电子线路中起着连线和器件的功能，是纳电子线路中的关键元件。但目前的研究主要集中在具有光（电）活性的分子器件，而对非光（电）活性的"开关"器件的研究报道却很少。我们和其他小组的研究表明，光（电）活性的分子器件可靠性较差，容易发生"疲劳"失效，甚至表现出不可逆单向开关效应；非光（电）活性的分子器件（如OPE）虽稳定可靠，但不具有开关效应。与之相比，"结构可控"非光（电）活性的分子器件，能克服以上缺点，在外部识别信号的刺激下，通过对结构有计划改变调制其电子输运行为，实现开关效能。本项目拟合成联苯-冠醚基分子线及其模型化合物，利用自组装、STM、TERS提拉技术和MCBJ等技术考察分子线在引入不同金属离子前后电子输运性质的变化，系统研究分子线"开关"过程中结构改变对电子输运性质的影响，对揭示开关效应、分子结构和电学性质的关系，设计具有"开关"效应的纳电子器件具有重要意义

具有开关效应的分子导线，在纳电子线路中起着连线和器件的功能，是纳电子线路中的关键元件。但目前的研究主要集中在具有光（电）活性的分子器件，而对非光（电）活性的“开关”器件的研究报道却很少。我们和其他小组的研究表明，光（电）活性的分子器件可靠性较差，容易发生“疲劳”失效，甚至表现出不可逆单向开关效应；非光（电）活性的分子器件（如OPE）虽稳定可靠，但不具有开关效应。本项目合成苯基、联苯-冠醚基分子线及其模型化合物，利用常规电化学和谱学技术、自组装和STM提拉技术考察分子线在引入不同金属离子前后电子输运性质的变化，系统研究分子线“开关”过程中结构改变对电子输运性质的影响。我们在具体研究中（1）首先研究了金属离子、介质和扭转角等因素对双钌金属有机分子线模型化合物的电子传输行为的影响；（2）由研究双钌冠醚基金属有机分子线模型化合物的电子传输行为进而到研究冠醚基纯有机分子导线电子传输行为；（3）由研究苯并冠醚分子线电子传输行为到进而研究联苯基冠醚分子线电子传输行为，深入考察静电作用对分子线电子传输行为的影响，从而实现金属离子调控联苯冠醚分子线的电子输运。