1. Tuning the conductance of a molecular wire by the interplay of donor and acceptor units
- Author
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Tim Erdmann, Dmitry Skidin, Florian Günther, Sibylle Gemming, Justus Krüger, Seddigheh Nikipar, Frank Eisenhut, Christian Joachim, Dmitry A. Ryndyk, Gianaurelio Cuniberti, Francesca Moresco, Anton Kiriy, Brigitte Voit, Max Bergmann Center of Biomaterials Dresden, Center for Advancing Electronics in Dresden (CFAED), Technische Universität Dresden = Dresden University of Technology (TU Dresden), Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF), Leibniz Association, Institute of Ion Beam Physics and Materials Research [Dresden], Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Chemnitz University of Technology / Technische Universität Chemnitz, Universität Bremen, Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Dresden Center for Computational Materials Science, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Materials science ,molecular electronics ,band structure ,STM ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Molecular physics ,law.invention ,Molecular wire ,chemistry.chemical_compound ,law ,molecular wire ,Thiophene ,General Materials Science ,Electronic band structure ,Spectroscopy ,Quantum tunnelling ,[PHYS]Physics [physics] ,DA polymer ,Conductance ,021001 nanoscience & nanotechnology ,density-functional ,Acceptor ,0104 chemical sciences ,chemistry ,Scanning tunneling microscope ,0210 nano-technology ,conductance ,donor-acceptor polymer - Abstract
International audience; We investigate the conductance of optimized donor–acceptor–donor molecular wires obtained by on-surface synthesis on the Au(111) surface. A careful balance between acceptors and donors is achieved using a diketopyrrolopyrrole acceptor and two thiophene donors per unit along the wire. Scanning tunneling microscopy imaging, spectroscopy, and conductance measurements done by pulling a single molecular wire at one end are presented. We show that the conductance of the obtained wires is among the highest reported so far in a tunneling transport regime, with an inverse decay length of 0.17 Å−1. Using complex band structure calculations, different donor and acceptor groups are discussed, showing how a balanced combination of donor and acceptor units along the wire can further minimize the decay of the tunneling current with length.
- Published
- 2018
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