用來組裝和描繪分子尺度結(jié)構(gòu)特性之方法已被發(fā)表

4October

2004

MITCHJACOBYPROBINGTHEUNSEEN1用來組裝和描繪分子尺度結(jié)構(gòu)特性之方法已被發(fā)表。奈米尺度的電流近來隨著一對研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在組裝及描繪分子特性的儀器之發(fā)展,而朝兩個方向前進(jìn)。在這些研究的其中之一,研究員證明一新的振動光譜學(xué)技術(shù),可被用來探測隱藏在分子接合介面的分子。在另一研究當(dāng)中,科學(xué)家發(fā)明了一個在室溫下製造錯合物分子結(jié)構(gòu),並將那些分子放在原子尺度大小的表面上的方法?？茖W(xué)家試著以許多小分子去製作奈米形式的電子組成,與傳統(tǒng)的電子學(xué)組裝方法很快的都到達(dá)微小化的極限。2他們的目標(biāo)是使今日的電路系統(tǒng)徹底地微小化,製作更快甚至更密集的電路組成。在明尼蘇達(dá)大學(xué)的化學(xué)系教授XiaoyangZhu和其已畢業(yè)的學(xué)生YongseokJun發(fā)展了一從隱藏在分子接合的分子紀(jì)錄紅外光譜的步驟。典型地,這些接合點(diǎn)是由限制分子在一對很精細(xì)的金屬電極之間所形成的。這組裝被用來探測受限制分子目前電壓的性質(zhì),但也提供少許有關(guān)這些分子的結(jié)構(gòu)和構(gòu)形的訊息。3從側(cè)面去看那個問題,明尼蘇達(dá)團(tuán)隊(duì)將octadecyltrichlorosilane夾於兩層中間—並與mercaptohexadecanoicacid分離—在金電極和矽晶體的中間設(shè)計(jì)給減弱的全反射傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜。[J.Am.Chem.Soc.]此研究團(tuán)隊(duì)使半導(dǎo)體能夠當(dāng)一IRwaveguide及電極的功能。是使用一輕微塗布的晶體或是以非常薄的金層覆蓋在晶體上。然後此團(tuán)隊(duì)測量到頻率、強(qiáng)度、和光譜特徵形狀之改變,是由於金與分子接觸所造成?，F(xiàn)在此團(tuán)隊(duì)正在從事記錄,當(dāng)電壓提供給樣品時之光譜變化的工作。4Figure.(Nottoscale)ATR-FTIRoftheburiedinterfaceatametal-molecule-silicontunneljunction.MCT:liquidnitrogencooledmercury-cadmium-telluridedetector.[J.Am.Chem.Soc.(2004)]5同時,在西北大學(xué)材料科學(xué)及工程部門的MarkC.Hersam,Rajiv

Basu,

和他們的同事使用一掃描穿遂的顯微鏡尖端,去放置tetramethylpiperidinyloxy(TEMPO)自由基,在覆蓋著氫的矽晶體上之一列矽原子雙聚物的兩端。然後他們從雙聚物的同一列移走單一的氫原子—因此暴露一個矽的懸盪鍵(一未飽和的外層)—並使晶體暴露於苯乙烯中。連續(xù)的室溫導(dǎo)致鍊狀的苯乙烯分子被一對TEMPO的分子束縛在兩端,而放在一精確且適當(dāng)?shù)奈恢?。[Appl.Phys.Lett.,85,2619(2004)]2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxy6FIG.(a)Topviewand(b)sideviewofamolecularmechanicsoptimizedrepresentationofaTEMPO–styreneheteromolecularnanostructure.Inthisschematic,achainofsixstyrenemoleculesisterminatedbyanindividualTEMPOmolecule.[Appl.Phys.Lett.,85,2619(2004)]

7FIG.1.(Color)UnoccupiedstatesUHVSTMimageofstyrenechainsontheSis100d-2