Highly conducting single-molecule topological insulators based on mono- and di-radical cations

电导 化学 离域电子 分子 密度泛函理论 原子轨道 化学物理 拓扑绝缘体 金属 共轭体系 自由基离子 电子 纳米技术 计算化学 凝聚态物理 离子 物理 量子力学 材料科学 聚合物 有机化学
作者
Liang Li,Jonathan Z. Low,Jan Wilhelm,Guanming Liao,Suman Gunasekaran,Claudia R. Prindle,Rachel L. Starr,Dorothea Golze,Colin Nuckolls,Michael L. Steigerwald,Ferdinand Evers,Luis M. Campos,Xiaodong Yin,Latha Venkataraman
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:14 (9): 1061-1067 被引量:64
标识
DOI:10.1038/s41557-022-00978-1
摘要

Single-molecule topological insulators are promising candidates as conducting wires over nanometre length scales. A key advantage is their ability to exhibit quasi-metallic transport, in contrast to conjugated molecular wires which typically exhibit a low conductance that decays as the wire length increases. Here, we study a family of oligophenylene-bridged bis(triarylamines) with tunable and stable mono- or di-radicaloid character. These wires can undergo one- and two-electron chemical oxidations to the corresponding mono-cation and di-cation, respectively. We show that the oxidized wires exhibit reversed conductance decay with increasing length, consistent with the expectation for Su-Schrieffer-Heeger-type one-dimensional topological insulators. The 2.6-nm-long di-cation reported here displays a conductance greater than 0.1G0, where G0 is the conductance quantum, a factor of 5,400 greater than the neutral form. The observed conductance-length relationship is similar between the mono-cation and di-cation series. Density functional theory calculations elucidate how the frontier orbitals and delocalization of radicals facilitate the observed non-classical quasi-metallic behaviour.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英姑应助江林采纳,获得10
1秒前
爱笑的蘑菇完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Jane发布了新的文献求助10
2秒前
Stealer完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
Quentin发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
所所应助葉落葉飄采纳,获得10
4秒前
有魅力的怜南应助苒苒采纳,获得60
5秒前
5秒前
bahung发布了新的文献求助10
5秒前
乐乐应助畔畔采纳,获得100
5秒前
6秒前
侯人雄应助你就没说对过采纳,获得10
6秒前
dong发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
NANI发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
开水发布了新的文献求助10
7秒前
直率的听露完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
汪汪淬冰冰完成签到,获得积分10
11秒前
风趣静枫发布了新的文献求助10
11秒前
wangliang0329发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
单薄灵松发布了新的文献求助10
13秒前
烟花应助有点咸采纳,获得10
14秒前
14秒前
hint应助余生采纳,获得10
15秒前
genhex发布了新的文献求助10
15秒前
babao发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6442724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256607
关于积分的说明 17582930
捐赠科研通 5501266
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900650
邀请新用户注册赠送积分活动 1877597
关于科研通互助平台的介绍 1717328