Organische Leiter sind Materialien auf Kohlenstoffbasis. Die moderne Wissenschaft hat erreicht, dass sie es jetzt sind
Diese Strukturen leiden jedoch unter einer Verringerungelektrische Leitfähigkeit, die ihre Verwendung in gängigen Massengeräten nicht zulässt. Eine Gruppe von Forschern des Instituts für wissenschaftliche und industrielle Forschung und der Graduiertenschule für Ingenieurwissenschaften der Universität Osaka hat eine neue Art von molekularem Draht aus Oligothiophenmolekülen mit periodischen Drehungen entwickelt, die elektrischen Strom mit geringerem Widerstand leiten können.
Ansicht der chemischen Struktur intermittierend verdrillter molekularer Drähte.
Bild: Universität Osaka
Molekulare Filamente bestehen aus Molekülenmehrere Nanometer groß und weisen zudem abwechselnde einfache und doppelte chemische Bindungen auf. Die Orbitale, die Elektronen um ein Atom oder Molekül einnehmen können, können im Raum lokalisiert oder ausgedehnt sein. Dabei überlappen sich die Pi-Orbitale einzelner Atome und bilden große „Inseln“, zwischen denen Elektronen springen können.
Da sich Elektronen am effizientesten zwischen energetisch ähnlichen Niveaus bewegen können, können Fluktuationen in der Polymerkette Energiebarrieren erzeugen.
Die Ladungsbeweglichkeit und die Gesamtleitfähigkeit des molekularen Drahtes können verbessert werden, wenn die Ladungsbeweglichkeit durch solche Schwingungen unterdrückt werden kann.
Yutaka Ie, Erstautor der Studie
Das Team fand das insgesamt und schuf mehrflache energetisch nahe Inseln maximieren die Leitfähigkeit. Diese Forschung wird dazu beitragen, die Leitfähigkeit von Nanodrähten zu verbessern, die in einer Vielzahl elektronischer Geräte wie Tablets oder Computern verwendet werden können.
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