凝聚态物理 > 中尺度与纳米尺度物理
[提交于 2024年11月5日
(v1)
,最后修订 2025年3月31日 (此版本, v2)]
标题: 金/自组装单层/单个银纳米立方体分子结中二茂铁与等离子体相互作用的动态切换
标题: Dynamic switching of ferrocene and plasmonic interactions in Au/self-assembled monolayer/single Ag nanocube molecular junctions
摘要: 我们报告了嵌入在由点击化学自组装单层的二茂铁基烷基硫醇在超平坦金表面上制成的双隧道屏障等离子体腔中的二茂铁基团的氧化还原切换,连接到一个由聚乙烯吡咯烷酮封端的银纳米立方体AgNC,该纳米立方体通过导电AFM探针接触,以研究在暗处和等离子体共振波长下的光照射下的电子传输特性。 我们在暗处观察到电流-电压(I-V)特性中的双重行为:在正电压下有大的滞后回路,在负电压下有滞后的负微分电导(NDC),这是由于二茂铁在其氧化状态(Fc+)和中性状态(Fc0)之间的氧化还原切换所致。 I-V曲线通过广义的联合Marcus-Landauer模型进行分析。 我们确定了Fc+和Fc0状态的最高占据分子轨道分别位于费米能级以下0.54和0.42 eV,切换时的弱重组能小于0.1 eV。 在等离子体激发下,滞后和NDC行为不再出现,Au-二茂铁基烷基硫醇/AgNC结的I-V特性变得类似于Au-二茂铁基烷基硫醇SAM。 由于等离子体诱导的耦合(快速电子转移)在二茂铁的两个氧化还原状态之间产生的虚拟分子轨道位于0.46 eV。 这种动态行为为人工突触器件在神经形态计算中的应用提供了前景,并且可以通过光按需开启或关闭这种突触行为。
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