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稠环芳烃分子骨架对单分子电导的影响
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作者 王铭桢 王治业 +3 位作者 李梦晓 卢玉华 王旭 李云川 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第2期78-85,共8页
分子结内的电荷传输过程受到分子骨架以及锚定基团等多种因素的影响.为了探索分子骨架对分子结电荷传输特性的影响,本文设计并合成了3种以不同π共轭面积的苯、萘和蒽为分子骨架,以噻吩为锚定基团的分子(DT-B,DT-N,DT-A),并结合扫描隧... 分子结内的电荷传输过程受到分子骨架以及锚定基团等多种因素的影响.为了探索分子骨架对分子结电荷传输特性的影响,本文设计并合成了3种以不同π共轭面积的苯、萘和蒽为分子骨架,以噻吩为锚定基团的分子(DT-B,DT-N,DT-A),并结合扫描隧道显微镜裂结技术(STM-BJ)及密度泛函理论(DFT),对不同π共轭面积的稠环芳烃分子结中的电荷传输过程进行了研究.结果表明,3种分子均存在高电导(GH)与低电导(GL)两种电导态,对应单分子结中Au-π与Au-S两种结合构型.对于GL态,π共轭面积的增大使得HOMO能级逐渐接近金费米能级,呈现出G_(DT-A)>G_(DT-N)>G_(DT-B)的电导趋势.对于GH态,电导值不会随π共轭面积的增大而发生明显改变,但稠环芳烃扭转角的增大会引起空间位阻的增强,使Au-π结合概率降低,导致Au-π与Au-S两种分子构型的比例发生了改变. 展开更多
关键词 稠环芳烃 扫描隧道显微镜裂结技术 分子结 结合构型
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二苯甲酮的量子干涉效应
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作者 王延泽 胡忠豪 +1 位作者 梁蕾 李云川 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第1期42-48,共7页
本文以交叉共轭的二苯甲酮为研究对象,将巯甲基作为锚定基团,分别设计了对位和间位连接的分子p-BP和m-BP进行量子干涉效应研究。理论计算结果表明,因量子干涉效应增强,p-BP的电导比m-BP相应值大一个量级以上,这也被相应的电导实验所证实。
关键词 单分子电导 量子干涉 交叉共轭 二苯甲酮 扫描隧道显微镜裂结
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Lyocell基炭纤维表面微结构的STM研究 被引量:3
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作者 吴琪琳 潘鼎 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2003年第3期209-213,共5页
 采用SEM揭示出Lyocell基炭纤维(LCF)表面比粘胶基炭纤维(RCF)表面光滑,而后者粗糙的表面上还存在裂纹和沟槽,这也是导致RCF强度偏低的一个原因。尝试利用扫描隧道显微镜(STM)的原子级分辨率来研究LCF的表面微结构。在500nm×500n...  采用SEM揭示出Lyocell基炭纤维(LCF)表面比粘胶基炭纤维(RCF)表面光滑,而后者粗糙的表面上还存在裂纹和沟槽,这也是导致RCF强度偏低的一个原因。尝试利用扫描隧道显微镜(STM)的原子级分辨率来研究LCF的表面微结构。在500nm×500nm观测范围内,发现了由25nm宽,150nm长的条状微结构组成的约150nm2大小的沿纤维轴呈近乎45°角排列的块状结构;并测得LCF表面碳原子间距离为0.331nm,结果表明Lyocell基炭纤维表面尚未形成完整的碳网六元环结构。 展开更多
关键词 Lyocell基炭纤维 表面微结构 STM Lyeoell纤维 扫描隧道显微镜 碳网六元环结构
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粘胶基碳纤维表面结构的STM研究 被引量:2
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作者 吴琪琳 胡杨 潘鼎 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期171-173,共3页
本文建立了用具有原子级分辨能力的扫描隧道显微镜 (STM)研究粘胶基碳纤维 (RCF)表面结构的方法。在较大尺度的STM图像上 ,RCF表面显得很粗糙 ,“峰”和“谷”的特征非常明显。增大放大率时 ,发现了约10nm宽的条状结构 ,其排列与纤维轴... 本文建立了用具有原子级分辨能力的扫描隧道显微镜 (STM)研究粘胶基碳纤维 (RCF)表面结构的方法。在较大尺度的STM图像上 ,RCF表面显得很粗糙 ,“峰”和“谷”的特征非常明显。增大放大率时 ,发现了约10nm宽的条状结构 ,其排列与纤维轴成一定角度 (45°~ 90°)。首次获得了RCF原子级的STM图像 ,在原子级尺度上 ,其原子排列并不规则 ,相邻原子间距为 0 .14 2nm ,最近六元环中心的距离是 0 .2 5 3nm。与高定向降解石墨 (HOPG) 展开更多
关键词 扫描隧道显微镜 粘胶基碳纤维 表面结构 STM
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基于电化学方法研究以铜和银为电极的对苯二甲酸单分子结电导
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作者 韩迪 洪泽文 +3 位作者 李东方 郑菊芳 王亚浩 周小顺 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第1期105-110,共6页
利用基于电化学跳跃接触的扫描隧道显微镜裂结法(ECSTM-BJ),通过现场形成金属电极,对以Cu和Ag为电极的对苯二甲酸单分子结电导进行了测量.研究结果表明:利用该方法对所有数据直接线性统计即可得到很好结果;两种电极下都存在两套高和低... 利用基于电化学跳跃接触的扫描隧道显微镜裂结法(ECSTM-BJ),通过现场形成金属电极,对以Cu和Ag为电极的对苯二甲酸单分子结电导进行了测量.研究结果表明:利用该方法对所有数据直接线性统计即可得到很好结果;两种电极下都存在两套高和低电导值,其中以Cu为电极的单分子结电导高低值分别为11.5和4.0 n S,而以Ag为电极的单分子结电导分别为10.3和3.8 n S,高值都约为低值的3倍,且以Cu为电极的单分子结电导要略大于以Ag为电极的电导,可归结于电极和分子的耦合不同造成的.与同样条件下测量得到的烷基链羧酸单分子结电导只存在一套值相比,对苯二甲酸表现出两套电导值,反应了分子内主链对分子结电导的影响. 展开更多
关键词 扫描隧道显微镜裂结法 单分子结电导 电子输运
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超高真空条件下碱基与金属在Au(111)表面的相互作用
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作者 王心怡 谢磊 +5 位作者 丁元琪 姚心仪 张弛 孔惠慧 王利坤 许维 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1321-1333,共13页
碱基是生命体中核酸的重要组成部分,用以携带遗传信息。碱基之间的互补配对行为在DNA和RNA的高保真复制过程中起到重要作用。除了碱基间的特异性识别,碱基分子与金属,盐类和一些小分子也可发生相互作用,特别是与某些金属原子或离子的相... 碱基是生命体中核酸的重要组成部分,用以携带遗传信息。碱基之间的互补配对行为在DNA和RNA的高保真复制过程中起到重要作用。除了碱基间的特异性识别,碱基分子与金属,盐类和一些小分子也可发生相互作用,特别是与某些金属原子或离子的相互作用会造成核酸的损伤,并可能进一步导致基因突变甚至诱发细胞的癌变。同时,基于DNA金属化形成的纳米器件逐渐成为纳米科技领域的研究热点。因此研究碱基与金属作用的现象和机制对于生物化学和纳米科学都十分重要。扫描隧道显微镜可以在实空间原子尺度下揭示纳米结构,密度泛函理论计算可以帮助确定反应机理。本文对近年来报道的利用以上两种方法在超高真空环境下碱基及其衍生物与碱金属、碱土金属和过渡金属的相互作用进行了介绍,总结了碱基与金属的作用位点及反应发生的机理,并进一步提出单原子尺度下的结构模型、可能的反应路径,进而揭示相互作用的本质。 展开更多
关键词 碱基 金属 静电作用 配位作用 扫描隧道显微镜 密度泛函理论计算
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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 被引量:2
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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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