Anneaux d’alcane hautement isolants avec interférence σ destructive

L’interférence quantique destructive (DQI) offre la possibilité de supprimer de manière significative le courant de fuite à l’état OFF des dispositifs moléculaires. Cependant, le DQI dans les molécules π-conjuguées ne peut pas présenter une conductance ultra-faible en raison de l’existence de canaux de transport σ liés de manière covalente.

Ainsi, la suppression de la contribution σ via σ-DQI est essentielle. Dans ce travail, les chercheurs ont proposé les molécules du cycle alcane symétrique CnCn (n = 6, 8 ou 10), qui ont été synthétisées, et les propriétés électriques correspondantes ont été mesurées.

En comparant les résultats avec les molécules de la chaîne alcane Cn (n = 6, 8 ou 10), les anneaux alcanes montrent une conductance plus faible qui contredit la loi de superposition de conductance dans les systèmes multicanaux. Des calculs théoriques combinés révèlent que la conformation gauche dans une chaîne plus courte fixée par une autre chaîne entraîne une diminution de la conductance dans les cycles alkyle, qui provient de l’effet tunnel cohérent en phase et du DQI dans les systèmes σ-conjugués.

La découverte suggère que grâce au verrouillage de conformation approprié par cyclisation, le système d’alcane covalent peut présenter un DQI, qui offre des stratégies pour les futures conceptions de dispositifs et de matériaux électroniques moléculaires.

Cette étude a été dirigée par le Dr Junyang Liu et le professeur Wenjing Hong de l’Université de Xiamen. La synthèse moléculaire a été réalisée par le professeur Zhong-Ning Chen (State Key Laboratory of Structural Chemistry, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences) et le calcul théorique a été traité par le Dr Ali Ismael et le professeur Colin Lambert (Université de Lancaster).

La recherche a été publiée dans Science Chine Chimie.