Studium mechanismu transportu elektronů v jednotlivých molekulách pomocí vodivostních a termoelektrických měření.
Cíle projektu
Pochopení transportních charakteristik spojů typu kov-molekula-kov je nezbytné pro rozvoj funkčních elektronických zařízení na bázi organických molekul. Předkládaný návrh je zaměřen na experimentální studii různých aspektů mechanismu elektronového transportu (tunelování, přeskoková vodivost, efekty kvantové interference) v sérii organických molekul, které obsahují zvyšující se počet opakujících jednotek chemicky propojených sériově nebo paralelně. Vodivostní studie budou provedeny v závislosti na délce molekuly a na počtu vodivostních kanálů pomocí teplotně-rozlišeného měření vodivosti jednotlivých molekul technikou přerušování molekulárních spojů řízeného skenovacím tunelovým mikroskopem. V neposlední řadě se zaměříme na rozvoj metodiky současného měření elektrických a termoelektrických proudů, které umožní experimentálně studovat překryv energetických hladin molekul s Fermiho hladinami elektrod. Experimentální výsledky budou doplněny teoretickými výpočty molekulární vodivosti a termosíly pomocí formalismu nerovnovážných Greenových funkcí.
Klíčová slova
Electron Transport MechanismSingle-Molecule JunctionSingle-Molecule ConductanceThermoelectricityQuantum InterferenceElectronic CommunicationMolecular WireMolecular ElectronicsSTM-break junction technique
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 22 (SGA0201800001)
Hlavní účastníci
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
18-04682S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Probing Electron Transport Mechanism in Single Molecule Junctions by Conductance and Thermoelectricity Measurements.
Anotace anglicky
Understanding of the transport characteristics of the metal-molecule-metal junctions is a prerequisite for the development of functional molecule-based electronic devices. Submitted proposal focuses on the experimental studies of different aspects of the electron transport mechanism (tunneling, hopping and quantum interference effects) in a series of organic molecules that contain increasing number of repeating units connected by chemical bonds in series or in parallel. Conductance studies will be done as a function of molecular length and as a function of the number of conductance pathways using temperature resolved Scanning Tunneling Microscopy Break Junction technique. Furthermore, we aim at the development of the instrumentation for simultaneous measurements of the electric and thermoelectric currents, which would enable direct probing of the molecular energy level alignment with the electrode’s Fermi level. Experimental results will be supplemented by theoretical computations of single molecule conductance and thermopower values using non-equilibrium Green´s function formalism.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10403 - Physical chemistry
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Řešení projektu probíhalo podle stanoveného plánu a bylo dosaženo vynikajících výsledků při popisu a interpretaci vlastností molekulárních spojek v systémech kov-molekula-kov. Byl prostudován vliv struktury a prostředí na charakteristiky přenosu náboje a získané výsledky byly publikovány ve velmi kvalitních vědeckých časopisech. Projekt tak významně přispěl k rozvoji oboru molekulární elektroniky.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2018
Ukončení řešení
31. 12. 2021
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2021
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
29. 6. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
6 352 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 616 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
432 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
6 352 tis. Kč
Statní podpora
5 616 tis. Kč
88%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Physical chemistry
Doba řešení
01. 01. 2018 - 31. 12. 2021