Het gebruikte pentafenyleen.

Hang een pentafenyleenmolecuul tussen twee goudelektroden waarvan je er eentje een beetje kunt verschuiven, en je kunt de elektrische geleiding over een heel breed gebied instellen. Dat laat Nongjian Tao (Arizona State University) deze week zien in Nature Nanotechnology.

Op zich heb je daar weinig aan. Maar het experiment laat wel heel mooi zien hoe je geleidende moleculen in nanoschakelingen niet moet ontwerpen. Ideaal is namelijk juist dat het voor de elektrische eigenschappen niet uitmaakt of zo’n molecuul een beetje scheef tussen de elektroden komt te hangen: dat maakt namelijk de assemblage van je schakeling een stuk gemakkelijker.

Tao legt uit dat het te maken heeft met de pi-orbitalen. Dat zijn de buitenste banen waarin elektronen ronddraaien rond de bouwstenen van het pentafenyleen. Als die te dicht bij de goudelektroden komen, bijvoorbeeld doordat het molecuul schuin zit, dan krijg je interactie met de elektronenbanen van de goudatomen. En die ‘laterale koppeling’ verlaagt de weerstand. In Tao’s experimenten zelfs met een hele ordegrootte.

De kunst is dus om een geleidend molecuul zo in elkaar te zitten dat de pi-orbitalen niet al te ver naar buiten uitsteken. Zeker niet nabij de uiteinden waar het aan de elektroden vast komt te zitten.

bron: Arizona State University

Onderwerpen