Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio diseñaron un nuevo tipo de cable molecular dopado con rutenio organometálico para lograr una conductancia sin precedentes más alta que los cables moleculares anteriores. El origen de la alta conductancia en estos cables es fundamentalmente diferente de dispositivos moleculares similares y sugiere una estrategia potencial paradesarrollar alambres moleculares "dopados" altamente conductores.
Desde su concepción, los investigadores han tratado de reducir los dispositivos electrónicos a tamaños sin precedentes, incluso hasta el punto de fabricarlos a partir de unas pocas moléculas. Los cables moleculares son uno de los bloques de construcción de tales artilugios minúsculos, y muchos investigadores han estado desarrollando estrategias parasintetizar cables altamente conductivos y estables a partir de moléculas cuidadosamente diseñadas.
Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio, incluido Yuya Tanaka, diseñó un nuevo cable molecular en forma de una unión de electrodo de metal-molécula-electrodo de metal MMM que incluye un polino, una molécula de cadena orgánica ""con una unidad basada en rutenio Ru dppe 2. El diseño propuesto, presentado en la portada de la Revista de la Sociedad Americana de Química , se basa en la ingeniería de los niveles de energía de los orbitales conductores de los átomos del cable, considerando las características de los electrodos de oro.
Utilizando microscopía de túnel de barrido, el equipo confirmó que la conductancia de estos cables moleculares era igual o superior a la de los cables moleculares orgánicos previamente informados, incluidos los cables similares "dopados" con unidades de hierro. Motivados por estos resultados, los investigadores luego fueronpara investigar el origen de la conductancia superior del cable propuesto. Encontraron que las propiedades conductoras observadas eran fundamentalmente diferentes de las uniones MMM similares previamente informadas y se derivaban de la división orbital. En otras palabras, la división orbital induce cambios en los orbitales de electrones originales de los cables.átomos para definir un nuevo orbital "híbrido" que facilite la transferencia de electrones entre los electrodos metálicos y las moléculas de alambre. Según Tanaka, "tal comportamiento de división orbital rara vez se ha informado de ninguna otra unión MMM".
Dado que una brecha estrecha entre los orbitales moleculares ocupados más altos HOMO y más bajos LUMO es un factor crucial para mejorar la conductancia de los cables moleculares, el protocolo de síntesis propuesto adopta una nueva técnica para explotar este conocimiento, ya que Tanaka agrega "El presenteel estudio revela una nueva estrategia para realizar cables moleculares con un espacio HOMO-LUMO extremadamente estrecho a través de la formación de la unión MMM ".
Esta explicación de las propiedades conductoras fundamentalmente diferentes de los cables propuestos facilita el desarrollo estratégico de componentes moleculares novedosos, que podrían ser los componentes básicos de futuros dispositivos electrónicos minúsculos.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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