Elektronischer Transport durch einzelne organische Moleküle

J. Reichert1, R. Ochs1, H. B. Weber1, D. Beckmann1, M. Mayor1 und H. v. Löhneysen2
1Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Nanotechnologie
2Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Festkörperphysik und Universität Karlsruhe, Physikalisches Institut

Wir berichten über den elektronischen Transport durch einzelne organische Moleküle, welche durch Metallelektroden beidseitig kontaktiert werden. Die von uns verwendeten Moleküle binden an beiden Seiten mittels Thiol-Gruppen kovalent an mechanisch gesteuerte Bruchkontakte aus Gold. Untersucht wurden zwei ähnliche, lineare, konjugierte Moleküle, die sich jedoch durch ihre räumliche Symmetrie unterscheiden. Strom-Spannungs-Messungen zeigten nichtlineare Kennlinien mit stufenartiger Struktur. Während an den symmetrischen Molekülen zahlreiche symmetrische Kennlinien gemessen wurden, konnten beim asymmetrischen Molekül nur asymmetrische Kennlinien aufgenommen werden.

Mit Hilfe eines einfachen Landauer-Büttiker-Modells wird das Leitfähigkeitsverhalten eines solchen Systems diskutiert. Ausgangspunkt dieser Berechnungen sind quantenchemische Rechnungen der Orbitalstruktur dieser Moleküle unter Berücksichtigung starker elektrischer Felder und des Kontakts zu den Elektroden.