Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đầu thăm carbon cho kính hiển vi quét và các thí nghiệm điện tử phân tử
Tóm tắt
Chúng tôi thực hiện chế tạo và đặc trưng hóa các đầu thăm bằng sợi carbon cho việc sử dụng trong các thiết bị quét hầm và kính hiển vi lực dựa trên các cảm biến lực bằng thạch anh piezoelectric. Quy trình chế tạo điện hóa được sử dụng để khắc các đầu thăm nhằm mang lại các đỉnh có kích thước dưới 100 nm một cách tái tạo. Chúng tôi cũng nghiên cứu vận chuyển electron qua các khớp phân tử đơn do một phân tử octanethiol duy nhất tạo thành, được liên kết bởi nhóm gốc thiol với điện cực vàng và liên kết với đầu thăm carbon qua nhóm methyl. Chúng tôi quan sát sự hiện diện của các bệ dẫn điện trong quá trình kéo dài cầu phân tử, điều này là dấu hiệu của sự hình thành một khớp phân tử.
Từ khóa
#carbon-fiber tips #scanning tunneling microscopy #force microscopy #piezoelectric sensors #molecular junctionsTài liệu tham khảo
Reed MA, Zhou C, Muller CJ, Burgin TP, Tour JM: Conductance of a molecular junction. Science 1997, 278: 252–254. 10.1126/science.278.5336.252
Chen FLX, Hihath JHZ, Tao N: Effect of anchoring groups on single-molecule conductance: comparative study of thiol-, amine-, and carboxylic-acid-terminated molecules. J Am Chem Soc 2006, 128: 15874–15881. 10.1021/ja065864k
Castellanos-Gomez A, Bilan S, Zotti LA, Arroyo CR, Agraït N, Cuevas JC, Rubio-Bollinger G: Carbon tips as electrodes for single-molecule junctions. Appl Phys Lett 2011, 99: 123105. 10.1063/1.3643031
Castellanos-Gomez A, Agrait N, Rubio-Bollinger G: Carbon fibre tips for scanning probe microscopy based on quartz tuning fork force sensors. Nanotechnology 2010, 21: 145702. 10.1088/0957-4484/21/14/145702
Sripirom J, Noor S, Kohler U, Schulte A: Easily made and handled carbon nanocones for scanning tunneling microscopy and electroanalysis. Carbon 2011, 49: 2402–2412. 10.1016/j.carbon.2011.02.007
Smit RH, Grande R, Lasanta B, Riquelme JJ, Rubio-Bollinger G, Agrait N: A low temperature scanning tunneling microscope for electronic and force spectroscopy. Rev Sci Instrum 2007, 78: 113705. 10.1063/1.2804165
Kim P, Kim JH, Jeong MS, Ko D-K, Lee J, Jeong S: Efficient electrochemical etching method to fabricate sharp metallic tips for scanning probe microscopes. Rev Sci Instrum 2006, 77: 103706–103705. 10.1063/1.2358703
Giessibl FJ: High-speed force sensor for force microscopy and profilometry utilizing a quartz tuning fork. Appl Phys Lett 1998, 73: 3956–3958. 10.1063/1.122948
Castellanos-Gomez A, Agraït N, Rubio-Bollinger G: Dynamics of quartz tuning fork force sensors used in scanning probe microscopy. Nanotechnology 2009, 20(21):215502. 10.1088/0957-4484/20/21/215502
Edwards H, Taylor L, Duncan W, Melmed A: Fast, high-resolution atomic force microscopy using a quartz tuning fork as actuator and sensor. J Appl Phys 1997, 82: 980. 10.1063/1.365936
Giessibl F: A direct method to calculate tip–sample forces from frequency shifts in frequency-modulation atomic force microscopy. Appl Phys Lett 2001, 78: 123. 10.1063/1.1335546
Hahn J, Hong Y, Kang H: Electron tunneling across an interfacial water layer inside an STM junction: tunneling distance, barrier height and water polarization effect. Appl Phys Mater Sci Process 1998, 66: 467–472. 10.1007/s003390051184
Castellanos-Gomez A, Agraït N, Rubio-Bollinger G: Force-gradient-induced mechanical dissipation of quartz tuning fork force sensors used in atomic force microscopy. Ultramicroscopy 2011, 111: 186–190. 10.1016/j.ultramic.2010.11.032
Xu B, Tao NJ: Measurement of single-molecule resistance by repeated formation of molecular junctions. Science 2003, 301: 1221. 10.1126/science.1087481
Venkataraman L, Klare JE, Nuckolls C, Hybertsen MS, Steigerwald ML: Dependence of single-molecule junction conductance on molecular conformation. Nature 2006, 442: 904–907. 10.1038/nature05037
Poirier GE, Pylant ED: The self-assembly mechanism of alkanethiols on Au (111). Science 1996, 272: 1145–1145. 10.1126/science.272.5265.1145
Gonzalez MT, Wu S, Huber R, van der Molen SJ, Schönenberger C, Calame M: Electrical conductance of molecular junctions by a robust statistical analysis. Nano Lett 2006, 6: 2238–2242. 10.1021/nl061581e
Xia JL, Diez-Perez I, Tao NJ: Electron transport in single molecules measured by a distance-modulation assisted break junction method. Nano Lett 2008, 8: 1960–1964. 10.1021/nl080857a