Stress-controlled molecular-electronics (STRESSMOL)

Grunddaten zu diesem Projekt

Art des Projektes: Gefördertes Einzelprojekt
Laufzeit: 01.07.2003 - 31.12.2006

Beschreibung

Eine interdisziplinäre experimentell-theoretische Studie von dehnungs- und strahlungsinduzierten Eigenschaften molekularelektronischer Systeme wird vorgeschlagen. Die zu untersuchenden Systeme sind organische Moleküle, die durch self-assembly Techniken bzw. Molekularstrahlepitaxie auf Metalloberflächen (Cu, Ag, Au) präpariert werden. Die chemisorbierten Moleküle werden einzeln mit Hilfe der Spitze eines statischen Kraftmikroskops (AFM) manipuliert, um gezielt extreme mechanische Zugspannungen auszuüben. In derartigen gedehnten Konfigurationen sollen die Moleküle nun zusätzlich externen elektrischen Spannungen und/oder optischer Bestrahlung ausgesetzt werden, wobei der Stromfluss durch das Systen gleichzeitig gemessen (I/V Kurven). Es wird erwartet, dass sowohl der elektronische Transport als auch die opto-elektronischen Eigenschaften - insbesondere kurz vor dem Abriss - durch die mechanische Zugspannung stark und nichtlinear beeinflusst werden. Zudem wird die Photoanregung eingesetzt werden, um die elektronischen und somit auch mechanischen Eigenschaften dieser molekularen Gates zu beeinflussen. Es werden die Eigenschaften molekularer Kontakte untersucht, die über gesättigte Kohlenwasserstoffketten (in Form von Alkylthiolaten), leitfähige aromatische Systeme (PP, PPV) und optisch schaltbare Moleküle (Azobenzole) realisiert werden. Realistische und "large scale" ab initio (dichtefunktionaltheoretische) Simulationen werden eingesetzt, um die Interpretation experimenteller Ergebnisse zu ermöglichen. Der Effekt der externen elektrischen Spannung wird über eine selbstkonsistente Methode basierend auf Nichtgleichgewicht-Greenschen Funktionen eingefüht, wohingegen der Effekt der externen optischen Bestrahlung mit Hilfe einer neuartigen nichtadiabatischen ab initio Molekulardynamikmethode behandelt werden wird.

Stichwörter: Molekularelektronik; self assembly Technik