Study of electron transport in electrochemically controlled molecular switches
Project goals
In this project, the properties of electrochemically and chemically controlled single-molecule switches with multiple non-interacting centers will be investigated. Electron transport through their single molecules will be inspected by scanning tunneling microscopy and atomic force microscopy break junction techniques as well as by mechanically controllable break junction technique, under electrochemical conditions. Attention will be chiefly paid to finding tunneling-to-hopping transition as determined by temperature resolved conductance measurements of molecular homologues under various conditions (electrode potential, pH, presence of ions). Newly designed tripod anchoring groups will be employed to realize firm contacts between the molecule and electrodes. Results of the experimental work will be complemented by density functional theory-based calculations. Green´s function formalism will be used to obtain transmission function of the molecular junctions and to theoretically predict the single molecule conductance value.
Keywords
electron transportsingle molecule conductanceelectrochemistrymolecular switchesscanning tunneling microscopyatomic force microscopy
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Junior Grants
Call for proposals
Juniorské granty 2 (SGA0201600002)
Main participants
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-07460Y
Alternative language
Project name in Czech
Studium transportu elektronů v elektrochemicky řízených molekulárních přepínačích
Annotation in Czech
V tomto projektu budou zkoumány vlastnosti elektrochemicky a chemicky řízených jednomolekulárních přepínačů s neinteragujícími centry. Transport elektronů přes jednotlivé molekuly bude zkoumán pomocí techniky lámání molekulárních spojů v konfiguraci rastrovacího tunelového mikroskopu a mikroskopu atomárních sil, jako i technikou mechanicky kontrolovaného lámání spojů, v elektrochemickém uspořádání. Pozornost bude věnována především nalezení přechodu mezi režimem elektronového tunelování a skákání, a to pomocí teplotně rozlišených meření vodivostí za různých podmínek (elektrodový potenciál, pH, přítomnost iontů). Nově navržené kotvící skupiny budou použity k vytvoření pevných kontaktů mezi molekulou a elektrodami. Výsledky experimentální práce budou doplňeny výpočty na bázi teorie funkcionálu hustoty. Formalismus Greenovy funkce bude použit k získání transmisní funkce molekulárních spojů a k teoretické předpovědi hodnoty vodivosti jedné molekuly.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The charge transfer CT of molecular switches was studied. CT measurement of molecular wires has shown that the CT pathway in the molecule is controlled by the composition of the anchor group. The photochemically induced change in conductivity in molecular switches was tested. The experimentally obtained values were in agreement with the value obtained from the structural analysis of the molecules.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 26, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-GA0-GJ-U/01:2
Data delivery date
Jun 11, 2019
Finance
Total approved costs
5,477 thou. CZK
Public financial support
5,477 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
5 477 CZK thou.
Public support
5 477 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018