我们使用基于断结技术的扫描隧道显微镜,通过与具有直接 Au-C 共价键的 Au
金属电极结合的单个共轭分子来测量电子电导。我们从以
三甲基锡端基为末端的分子开始,这些端基原位裂解,导致在碳骨架和
金金属电极之间形成直接的共价 σ 键。本研究中使用的分子碳主链由一个共轭 π 系统组成,该系统的每端都有一个亚甲基,与电极结合,实现电极与 π 系统的大电子耦合。与 1,4-二
甲苯苯的原型示例形成的结显示接近一个电导量子的电导 (G(0) = 2e(2)/h)。与由胺连接的低聚苯基形成的连接相比,由具有 2 到 4 个苯基单元的亚甲基封端的低聚苯基形成的连接显示出 100 倍的电导增加。这些较长的低聚苯基的传导机制是隧道效应,因为它们表现出电导率对低聚物长度的指数依赖性。此外,基于密度泛函理论的 Au-亚二
甲苯基-Au 结的计算显示出近共振传输,对于较长的低聚物,具有隧道效应的交叉。