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Au(111)表面吸附单个八乙基钴卟啉分子的电子态和输运性质调控

李竟成 赵爱迪 王兵

Au(111)表面吸附单个八乙基钴卟啉分子的电子态和输运性质调控

李竟成, 赵爱迪, 王兵
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  • 通过低温超高真空扫描隧道显微镜及其谱学方法研究并展示了分子配体在调控表面吸附的单个八乙基钴卟啉(CoOEP)分子的电子态和输运性质中的重要作用. 通过单分子剪裁可以脱去该分子外围的甲基, 并在中心钴原子的微分电导谱中观察测到d轨道共振到近藤共振的演变. 实验结果结合第一性原理的理论计算研究表明, 在脱去甲基前后中心钴原子的化学环境和磁矩均未发生显著变化, 这一演变可以通过一个简化模型来阐释并被归结为脱去甲基后分子配体与衬底成键改变了体系隧穿参数所导致. 此外, 实验结果表明CoOEP分子配体的输运性质可受到分子间距离和范德华相互作用的显著调控. 在CoOEP低聚体中位于分子之间的乙基被抬高, 同时在其微分电导谱谱中00.8 V区域内新出现一个强的共振峰. 这一新的共振峰表现出等间距的多峰细节, 其峰间距与卟啉环和乙基之间的CC键伸缩模式能量符合. 这一新共振峰的出现被归结为由于分子局部与衬底耦合减弱形成双结隧穿体系所导致的振子态隧穿峰.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB921400)、国家自然科学基金(批准号: 11074236, 21473174, 51132007)和中国科学院战略性先导科技专项(B类)(批准号: KJCX2-EW-J02, XDB01020100) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-12
  • 修回日期:  2015-01-24
  • 刊出日期:  2015-04-05

Au(111)表面吸附单个八乙基钴卟啉分子的电子态和输运性质调控

  • 1. 中国科学技术大学, 合肥微尺度物质科学国家实验室, 合肥 230026;
  • 2. 中国科学院物理研究所, 北京 100190
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB921400)、国家自然科学基金(批准号: 11074236, 21473174, 51132007)和中国科学院战略性先导科技专项(B类)(批准号: KJCX2-EW-J02, XDB01020100) 资助的课题.

摘要: 通过低温超高真空扫描隧道显微镜及其谱学方法研究并展示了分子配体在调控表面吸附的单个八乙基钴卟啉(CoOEP)分子的电子态和输运性质中的重要作用. 通过单分子剪裁可以脱去该分子外围的甲基, 并在中心钴原子的微分电导谱中观察测到d轨道共振到近藤共振的演变. 实验结果结合第一性原理的理论计算研究表明, 在脱去甲基前后中心钴原子的化学环境和磁矩均未发生显著变化, 这一演变可以通过一个简化模型来阐释并被归结为脱去甲基后分子配体与衬底成键改变了体系隧穿参数所导致. 此外, 实验结果表明CoOEP分子配体的输运性质可受到分子间距离和范德华相互作用的显著调控. 在CoOEP低聚体中位于分子之间的乙基被抬高, 同时在其微分电导谱谱中00.8 V区域内新出现一个强的共振峰. 这一新的共振峰表现出等间距的多峰细节, 其峰间距与卟啉环和乙基之间的CC键伸缩模式能量符合. 这一新共振峰的出现被归结为由于分子局部与衬底耦合减弱形成双结隧穿体系所导致的振子态隧穿峰.

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