Skip to ContentSkip to Navigation
Over ons Faculty of Science and Engineering Promoties

The influence of conjugation in molecular tunneling junctions and nanofabrication

Promotie:Dhr. Y. (Yanxi) Zhang
Wanneer:26 oktober 2018
Aanvang:12:45
Promotors:prof. dr. R.C. (Ryan) Chiechi, prof. dr. J.C. (Kees) Hummelen
Waar:Academiegebouw RUG
Faculteit:Science and Engineering
The influence of conjugation in molecular tunneling junctions and
nanofabrication

Nieuwe moleculaire elektronica

In Moleculaire Electronica is het van belang om te begrijpen hoe conjugatie patronen, het transport van lading middels tunneling beïnvloeden. Het doel van het onderzoek van Yanxi Zhang was om de tunneling-eigenschappen van grote-oppervlakte moleculaire juncties bestaande uit zelforganiserende monolagen (SAMs) van geconjugeerde, organische moleculen te onderzoeken en deze te integreren in drie-terminale juncties, met als doel het transport van lading middels tunneling te sturing met elektrische velden.

Eerst heeft Zhang de eigenschappen bestudeerd van zelforganiserende monolagen bestaande uit oliothiopheenquarterthiopheen met een flexibele butaanthiolstaart, met behulp van CP-AFM en EgaIn. Hij vond dat de SAMs mechanisch en elektrisch robuust waren. Daarna heeft hij drie moleculaire draden gebaseerd op benzodithiopheen gesynthetiseerd.

Zhang bestudeerde verder het tunneling-ladingstransport van de grote-oppervlakte moleculaire juncties bestaande uit deze benzodithiopheenderivaten en vergeleek dit met het bekende anthraquinone. De quinone functionele groep introduceert niet alleen kruisconjugatie, maar remt ook het tunneling transport vanwege zijn elektronegativiteit. Vervolgens is geprobeerd om organische moleculen in te bouwen in nano-gap tunneling juncties met behulp van nanoskiving.

Tot slot richtte Zhang zich op het fabriceren van solid-state apparaten die moleculaire tunneling juncties bevatten. Dit omvat de fabricatie van uiterst lange, vrijstaande goud nanodraden met behulp van nanoskiving. Twee toepassingen van deze goud nanodraden zijn gedemonstreerd: ten eerste als een hetedraads anemometer om de stroomsnelheid te meten door middel van de weerstand over de goud nanodraad; en ten tweede voor het oprekken van DNA moleculen in de stroom om ze te visualiseren met fluorescentiemicroscopie.

Het promotieonderzoek van Yanxi Zhang vond plaats binnen de afdeling Chemical Biology 2 van het Stratingh Instituut, met financiering van de European Research Council.