基于電化學(xué)方法研究以銅和銀為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)

韓 迪 洪澤文 李東方 鄭菊芳 王亞浩 周小順(浙江師范大學(xué)物理化學(xué)研究所,浙江省固體表面反應(yīng)化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江金華321004)

基于電化學(xué)方法研究以銅和銀為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)

韓 迪 洪澤文 李東方 鄭菊芳 王亞浩 周小順*
(浙江師范大學(xué)物理化學(xué)研究所,浙江省固體表面反應(yīng)化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江金華321004)

利用基于電化學(xué)跳躍接觸的掃描隧道顯微鏡裂結(jié)法(ECSTM-BJ),通過現(xiàn)場(chǎng)形成金屬電極,對(duì)以Cu和Ag為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)進(jìn)行了測(cè)量.研究結(jié)果表明:利用該方法對(duì)所有數(shù)據(jù)直接線性統(tǒng)計(jì)即可得到很好結(jié)果;兩種電極下都存在兩套高和低電導(dǎo)值,其中以Cu為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)高低值分別為11.5和4.0 nS,而以Ag為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)分別為10.3和3.8 nS,高值都約為低值的3倍,且以Cu為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)要略大于以Ag為電極的電導(dǎo),可歸結(jié)于電極和分子的耦合不同造成的.與同樣條件下測(cè)量得到的烷基鏈羧酸單分子結(jié)電導(dǎo)只存在一套值相比,對(duì)苯二甲酸表現(xiàn)出兩套電導(dǎo)值,反應(yīng)了分子內(nèi)主鏈對(duì)分子結(jié)電導(dǎo)的影響.

掃描隧道顯微鏡裂結(jié)法;單分子結(jié)電導(dǎo);電子輸運(yùn);銅;銀

1 引言

近年來,由于單分子結(jié)在納電子器件和分子電子器件中的潛在應(yīng)用,如用作分子整流器、分子開關(guān)、負(fù)微分電阻和場(chǎng)效應(yīng)晶體管等,對(duì)其研究受到了人們的廣泛關(guān)注.1-7單分子結(jié)一般是通過構(gòu)筑金屬-分子-金屬結(jié)形成,其電導(dǎo)受到分子結(jié)構(gòu)、分子和電極接觸構(gòu)型、官能團(tuán)以及周圍環(huán)境的影響.8-12由于Au電極具有化學(xué)惰性,在幾乎所有的研究中,單分子結(jié)中的金屬電極幾乎都是采用Au為電極.但是,人們也注意到不同金屬電極會(huì)導(dǎo)致其與分子的錨定基團(tuán)的作用力不同,同時(shí)也會(huì)影響到電極與分子的能級(jí)耦合程度,因此金屬電極材料也會(huì)影響到單分子結(jié)的電導(dǎo).13,14但是到目前為止,對(duì)于Au以外的金屬電極研究仍然相當(dāng)有限,13,15限制了對(duì)金屬電極材料在單分子結(jié)電子輸運(yùn)中的影響研究.

對(duì)于單分子結(jié)電導(dǎo),目前采用最多的為掃描隧道顯微鏡裂結(jié)法(STM-BJ)5,12,16-18和機(jī)械可控裂結(jié)法(MCBJ)19-21等進(jìn)行研究,其中掃描隧道顯微鏡裂結(jié)法由于可在較短時(shí)間內(nèi)形成重復(fù)大量分子結(jié),從而測(cè)量并得到統(tǒng)計(jì)的電導(dǎo)結(jié)果,因而受到了極大的關(guān)注.在該方法中,一般采用同質(zhì)的針尖和基底進(jìn)行機(jī)械撞擊從而進(jìn)行研究.但是對(duì)于金電極以外的金屬電極,特別是一些化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬,在常溫條件下較難對(duì)以其為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)進(jìn)行測(cè)量,因此限制了其在金屬電極對(duì)單分子結(jié)電導(dǎo)的研究.另外,烷基分子和共軛分子都是研究得較多的體系,但是對(duì)兩者的比較研究往往集中在電導(dǎo)值高低差別上,8,22而對(duì)這兩者單分子結(jié)除電導(dǎo)值高低差別外的性質(zhì)差別研究卻很少.

我們?cè)谇捌诠ぷ髦薪⒘嘶谔S接觸的電化學(xué)掃描隧道顯微鏡裂結(jié)法(ECSTM-BJ)測(cè)量金屬原子線和單分子結(jié)電導(dǎo).14,23-26通過更改溶液中的金屬離子,可方便地現(xiàn)場(chǎng)形成各種金屬電極,從而對(duì)金屬原子線電導(dǎo)進(jìn)行測(cè)量,23并進(jìn)一步拓展到對(duì)非金分子結(jié)的電導(dǎo)測(cè)量,如以羧基為錨定基團(tuán)的烷基鏈分子結(jié)電導(dǎo).14,24-26共軛結(jié)構(gòu)的分子由于其具有離域的電子,電子傳輸性質(zhì)與烷基鏈分子相比更加有效,由此可能帶來一系列與烷基鏈分子電子傳輸性質(zhì)的不同,因此有必要對(duì)共軛結(jié)構(gòu)的分子進(jìn)行研究.

本文我們將以對(duì)苯二甲酸分子為目標(biāo),采用ECSTM-BJ技術(shù)研究其單分子結(jié)電導(dǎo),探討分別以Cu和Ag為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)的差別,同時(shí)進(jìn)一步與烷基鏈分子結(jié)的性質(zhì)進(jìn)行比較.

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)試劑

五水硫酸銅(99.999%)、硫酸銀(99.999%)和硫酸鈉(99.9955%)從Alfa-Asia(英國(guó))購買,對(duì)苯二甲酸(98%)從Sigma-Aldrich(美國(guó))購買,所有溶液用超純水(18 MΩ·cm)配置.

2.2 電極的處理

實(shí)驗(yàn)所用電極為通過自行制備得到的Au單晶,并選取其中一個(gè)(111)面作為研究電極.在實(shí)驗(yàn)前需對(duì)Au(111)電極進(jìn)行電化學(xué)拋光處理,并進(jìn)行氫火焰退火后待用.掃描隧道顯微鏡(STM)電解池在濃硫酸加雙氧水的溶液中浸泡(注意:該溶液具有極強(qiáng)的氧化性,需要小心操作),然后用大量超純水沖洗干凈.STM針尖為通過Pt-Ir絲進(jìn)行機(jī)械剪切得到,并用熱熔膠進(jìn)行包封,以減少電化學(xué)反應(yīng)電流.

2.3 基于電化學(xué)跳躍接觸的掃描隧道顯微鏡裂結(jié)法測(cè)量單分子結(jié)電導(dǎo)

電導(dǎo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)在改裝的掃描隧道顯微鏡(Nanoscope IIIa STM,Veeco公司,美國(guó))上進(jìn)行.實(shí)驗(yàn)采用Au(111)為電極,Pt-Ir為針尖,在含待沉積的金屬離子以及目標(biāo)分子中進(jìn)行.實(shí)驗(yàn)過程如下:第一步,控制針尖在金屬的本體沉積電位下,使得待研究的金屬原子持續(xù)在針尖上發(fā)生沉積(至少保持30 min以上),而基底則一般控制在欠電位沉積區(qū),避免本體沉積(圖1a).第二步,切掉STM的反饋,控制針尖遠(yuǎn)離基底大約數(shù)十個(gè)納米(圖1b).第三步,驅(qū)動(dòng)針尖以一定的速度向基底靠近,當(dāng)靠近到一定的隧道電流值(如8 nA)時(shí),停止逼近,此時(shí)給針尖一定的施加脈沖電壓,針尖就會(huì)發(fā)生一個(gè)跳躍接觸的過程,即沉積在針尖上的金屬向基底發(fā)生轉(zhuǎn)移(圖1c).第四步,控制針尖以一定的速度(如20 nm·s-1)離開基底,會(huì)先發(fā)生金屬原子線斷裂,然后過渡到金屬-分子-金屬結(jié)形成的過程,最后分子結(jié)斷開;在此過程同時(shí)記錄針尖的電流,可得到針尖電流隨時(shí)間(距離)變化的曲線(圖1d).對(duì)大量的曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì),即可得到電導(dǎo)統(tǒng)計(jì)圖,從而確定單分子結(jié)電導(dǎo).

圖1 基于ECSTM-BJ方法測(cè)量單分子結(jié)電導(dǎo)示意圖Fig.1 Schematic illustration of conductance measurement of single-molecule junctions measured by ECSTM-BJ approach

3 結(jié)果與討論

3.1 以Cu為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)測(cè)量

我們先研究了以Cu為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo),實(shí)驗(yàn)是在含1 mmol·L-1硫酸銅、0.1 mmol· L-1對(duì)苯二甲酸和50 mmol·L-1硫酸鈉的水溶液中進(jìn)行.Pt-Ir針尖和Au(111)基底相對(duì)于Cu絲為參比電極,分別控制在-5和45 mV,此時(shí)Cu在針尖發(fā)生本體沉積,而在基底上只發(fā)生欠電位沉積.

圖2 (a)Cu-對(duì)苯二甲酸-Cu單分子結(jié)的典型電導(dǎo)提拉曲線,1600條未經(jīng)選取的提拉曲線統(tǒng)計(jì)得到的(b)一維柱狀統(tǒng)計(jì)圖(曲線為高斯擬合)和(c)二維統(tǒng)計(jì)圖,(d)電導(dǎo)測(cè)量后在Au(111)表面形成的10×10陣列Cu納米團(tuán)簇的STM圖(150 nm×150 nm)Fig.2 (a)Typical conductance traces of single-molecule junctions of Cu-(terephthalicacid)-Cu;(b)one-dimensional(curves are Gaussian fitting)and(c)two-dimensional conductance histograms of single-molecule junctions constructed from 1600 curves without selection;(d)STM image(150 nm×150 nm)of a 10×10 array of Cu clusters on Au(111)simultaneously generated with the conductance curves

圖2a為典型的Cu-對(duì)苯二甲酸-Cu分子結(jié)的電導(dǎo)提拉曲線,我們可以看到,在大約4.0和11.5 nS處的臺(tái)階.對(duì)大量的曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以得到圖2b所示的一維電導(dǎo)統(tǒng)計(jì)圖,在4.0和11.5 nS處有很明顯的峰,我們可把這兩個(gè)值歸結(jié)為以Cu為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)值,分別標(biāo)記為高值和低值,它們之間存在約3倍的關(guān)系.出現(xiàn)兩套值可能是由于羧酸基團(tuán)與電極的接觸構(gòu)型不同引起的,這在文獻(xiàn)中已經(jīng)有廣泛報(bào)道.11,27二維統(tǒng)計(jì)圖同樣在4.0和11.5 nS處出現(xiàn)了較亮的區(qū)域(圖2c),進(jìn)一步證實(shí)該分子結(jié)的單分子結(jié)電導(dǎo)值.圖2d是在提拉曲線過程中形成10×10陣列的Cu納米團(tuán)簇的STM圖,圖中可清晰地看到形成了100個(gè)Cu納米團(tuán)簇,納米團(tuán)簇高約0.8 nm,在半峰高處的峰寬約5 nm;同時(shí)這些團(tuán)簇可在較正的電位下溶解,23,26進(jìn)一步證明實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是Cu-對(duì)苯二甲酸-Cu的分子結(jié)電導(dǎo).另外,由于電極電位嚴(yán)格控制在較負(fù)的電位下,Cu被氧化的情況可以排除.同時(shí),以Cu為電極的對(duì)苯二甲酸電導(dǎo)(11.5和4.0 nS)的高值和低值都要比與其分子長(zhǎng)度類似的烷基鏈羧酸己二酸的電導(dǎo)(2.9 nS)要大,14主要是由于對(duì)苯二甲酸具有離域的電子結(jié)構(gòu),更有利于電子傳輸.

3.2 以Ag為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)測(cè)量

我們同樣在含1 mmol·L-1硫酸銀、0.1 mmol·L-1對(duì)苯二甲酸和50 mmol·L-1硫酸鈉的水溶液中對(duì)Ag-對(duì)苯二甲酸-Ag分子結(jié)電導(dǎo)進(jìn)行了測(cè)量.此時(shí),參比電極采用Ag絲,Pt-Ir針尖電位控制在-5 mV,而Au(111)基底控制在45 mV.

圖3為對(duì)全部提拉曲線進(jìn)行直接統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,得到以Ag為電極的對(duì)苯二甲酸分子結(jié)電導(dǎo),從統(tǒng)計(jì)圖我們可以明顯看到在3.8和10.3 nS出現(xiàn)的峰值,高低值同樣存在約3倍的關(guān)系,跟Cu與對(duì)苯二甲酸形成的分子結(jié)電導(dǎo)類似.我們將在后面探討不同電極的單分子結(jié)電導(dǎo).同時(shí),以Ag為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)要小于對(duì)苯二胺單分子結(jié)電導(dǎo),這反應(yīng)了羧酸和Ag的電子耦合能力不如氨基和Ag.28

圖3 (a)Ag-對(duì)苯二甲酸-Ag單分子結(jié)的典型電導(dǎo)提拉曲線,1200條未經(jīng)選取的提拉曲線統(tǒng)計(jì)得到的(b)一維柱狀統(tǒng)計(jì)圖(曲線為高斯擬合)和(c)二維統(tǒng)計(jì)圖Fig.3 (a)Typical conductance traces of single-molecule junctions ofAg-(terephthalicacid)-Ag;(b)one-dimensional (curves are Gaussian fitting)and(c)two-dimensional conductance histograms of single-molecule junctions constructed from 1200 curves without selection

3.3 不同電極的對(duì)苯二甲酸分子結(jié)電導(dǎo)比較

從以上可以看到,以Cu為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo)為4.0和11.5 nS,而以Ag為電極的電導(dǎo)為3.8和10.3 nS.結(jié)果表明:對(duì)于對(duì)苯二甲酸分子,二者單分子結(jié)電導(dǎo)非常接近,以Cu為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)要略大于以Ag為電極的單分子結(jié)電導(dǎo),該結(jié)果與我們前期測(cè)量以Cu和Ag為電極的丁二酸單分子結(jié)電導(dǎo)大小順序一致.26

由于對(duì)苯二甲酸分子較短,其電子傳輸機(jī)理可解釋為超交換機(jī)理,低偏壓下的電導(dǎo)可由以下公式表示:

其中G為單分子結(jié)的電導(dǎo),A為接觸電導(dǎo)(主要由分子錨定基團(tuán)和電極的耦合決定),βL為衰減常數(shù)(反應(yīng)了通過分子的電子傳遞效率,主要由分子前線軌道和金屬電極的費(fèi)米能級(jí)相對(duì)位置決定),L為分子的長(zhǎng)度.

對(duì)于具有相同分子和不同電極的單分子結(jié)電導(dǎo)來說,單分子結(jié)電導(dǎo)主要由電極和分子的耦合程度決定,電極材料的改變會(huì)引起接觸電導(dǎo)和衰減常數(shù)的改變,從而影響到單分子結(jié)的大小.對(duì)于含羧酸錨定基團(tuán)的分子,文獻(xiàn)研究表明,其通過羧酸鹽(―COO-)的形式與金屬電極作用,29而Cu與COO-的作用力要大于Ag與COO-的作用力,因此Cu的接觸電導(dǎo)應(yīng)該要比Ag的大,即ACu＞AAg.30同時(shí),對(duì)單獨(dú)的對(duì)苯二甲酸分子前線軌道計(jì)算表明,其最高占據(jù)分子軌道(HOMO)的能量為-6.67 eV,而最低空分子軌道(LUMO)的能量為-3.18 eV.27在當(dāng)前的電位控制條件下,Ag電極的費(fèi)米能級(jí)大約在-5.08 eV,而Cu的費(fèi)米能級(jí)在-4.67 eV.31我們近似以單獨(dú)對(duì)苯二甲酸分子的能級(jí)代表分子結(jié)中對(duì)苯二甲酸的能級(jí),那么可以知道HOMO能級(jí)與Ag的費(fèi)米能級(jí)更加靠近,而Cu的費(fèi)米能級(jí)與分子的LUMO更加靠近,兩者的勢(shì)壘高度分別為1.59 eV(EFermi,Cu-EHOMO)和1.49 eV(ELUMO-EFermi,Ag),因此以Ag為電極的衰減常數(shù)更小,此時(shí)有βL,Cu＞βL,Ag.由公式G=Aexp(-βLL),綜合ACu＞AAg(電導(dǎo)與A成正比)和βL,Cu＞βL,Ag(電導(dǎo)與βL成反比),由于L相同,最終使得不同A和βL對(duì)電導(dǎo)G產(chǎn)生的效果互相抵消,導(dǎo)致了Cu和Ag為電極的對(duì)苯二甲酸電導(dǎo)比較靠近,同時(shí)Cu為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)略大于以Ag為電極的電導(dǎo).

3.4 對(duì)苯二甲酸與烷基羧酸分子結(jié)電導(dǎo)測(cè)量比較

我們?cè)谇懊嫜芯苛艘訡u和Ag為電極的不同碳鏈長(zhǎng)度的烷基羧酸分子結(jié)電導(dǎo),14實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:利用同樣的基于跳躍接觸的電化學(xué)掃描隧道顯微鏡裂結(jié)法,烷基羧酸分子只有一套電導(dǎo)值,而當(dāng)前的對(duì)苯二甲酸卻表現(xiàn)出兩套電導(dǎo)值.由于這兩類分子結(jié)具備同樣的金屬電導(dǎo)和羧基錨定官能團(tuán),因此造成差別的原因可歸結(jié)為分子主鏈的影響.如前所述,單分子結(jié)的多套電導(dǎo)值一般是由于分子與金屬電極的接觸構(gòu)型不同造成的,由于分子可與電極原子的頂位、橋位和穴位等接觸,因此實(shí)驗(yàn)過程可能的單分子結(jié)的構(gòu)型非常多.11,27我們電導(dǎo)測(cè)量是從統(tǒng)計(jì)分析中得到結(jié)果,電導(dǎo)統(tǒng)計(jì)圖中的峰值對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)幾率最大的特定構(gòu)型的單分子結(jié)電導(dǎo).因此,對(duì)于對(duì)苯二甲酸,利用我們當(dāng)前的方法,其中兩個(gè)構(gòu)型的比例都比較大;而對(duì)于烷基羧酸,只有一個(gè)構(gòu)型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì).不同占優(yōu)構(gòu)型的個(gè)數(shù)反應(yīng)了主鏈上烷基和苯環(huán)性質(zhì)的不同.另外,Tao研究組32報(bào)道了金屬電極可與共軛分子的π軌道發(fā)生側(cè)向耦合,這個(gè)會(huì)導(dǎo)致分子結(jié)電導(dǎo)變化.Venkataraman研究組33對(duì)4,4'-聯(lián)吡啶和1,2-二(4-吡啶基)乙烯的研究表明:金屬電極除與分子的錨定基團(tuán)N端形成化學(xué)鍵外,金屬與π共軛的吡啶類分子主干存在額外的范德華作用,因此導(dǎo)致電導(dǎo)高值的產(chǎn)生;反之,若金屬電極與分子只存在錨定基團(tuán)N端與金屬化學(xué)成鍵,無額外的范德華力作用時(shí),此時(shí)就是低電導(dǎo)值.回到我們當(dāng)前的實(shí)驗(yàn),對(duì)苯二甲酸中π共軛的苯環(huán)也可能與金屬電極發(fā)生范德華作用,因此導(dǎo)致了高值和低值兩套值,由于烷基鏈分子不存在π軌道,因此其不能與電極發(fā)生額外的作用,因此導(dǎo)致只有一套值.當(dāng)然,二者不同的確切原因,需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證.

圖4 以(a)Cu和(b)Ag為電極的丁二酸單分子結(jié)的電導(dǎo)一維統(tǒng)計(jì)圖Fig.4 One-dimensional conductance histogram of succinic acid molecular junctions with (a)Cu and(b)Ag electrodes

更令人感興趣的是,對(duì)于烷基羧酸,以丁二酸為例,利用相同的ECSTM-BJ方法,如果進(jìn)行直接統(tǒng)計(jì),那么得到的統(tǒng)計(jì)圖不明顯(圖4),其單分子結(jié)的電導(dǎo)統(tǒng)計(jì)圖必須通過數(shù)據(jù)挑選(如舍去無臺(tái)階和噪音大的曲線),才能得到較好的統(tǒng)計(jì)圖.在我們的前期研究中可知以Cu和Ag為電極的丁二酸單分子結(jié)電導(dǎo)分別為18.2和13.2 nS.26但在我們的當(dāng)前研究中,對(duì)于對(duì)苯二甲酸分子,不經(jīng)過任何挑選,就能得到很好的峰形.這里也揭示了分子結(jié)構(gòu)對(duì)單分子結(jié)電導(dǎo)的測(cè)量起到了重要作用.

4 結(jié)論

本文研究了以Cu和Ag為電極的對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)電導(dǎo).結(jié)果表明,以Cu為電極的單分子結(jié)電導(dǎo)略大于以Ag為電極的單分子結(jié)電導(dǎo),反應(yīng)了電極材料對(duì)單分子結(jié)電導(dǎo)的影響.與烷基羧酸單分子結(jié)只有一套電導(dǎo)值相比,對(duì)苯二甲酸單分子結(jié)具有兩套電導(dǎo)值,且高低電導(dǎo)值之間大約存在3倍的關(guān)系;同時(shí),烷基羧酸不經(jīng)選取得到不明顯的峰相比,對(duì)苯二甲酸的單分子結(jié)電導(dǎo)不經(jīng)選取就可以得到非常好的結(jié)果,這些事實(shí)反應(yīng)了分子主鏈對(duì)電導(dǎo)測(cè)量的重要作用.本文揭示了電極材料、分子結(jié)構(gòu)對(duì)電導(dǎo)的影響,有助于進(jìn)一步深刻理解單分子結(jié)的電子傳輸理論.

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Single-Molecule Junction Conductance of Terephthalic Acid Contacting Ag and Cu Electrodes Measured by an Electrochemical Method

HAN Di HONG Ze-Wen LI Dong-Fang ZHENG Ju-Fang WANG Ya-Hao ZHOU Xiao-Shun*
(Zhejiang Key Laboratory for Reactive Chemistry on Solid Surfaces,Institute of Physical Chemistry, Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,Zhejiang Province,P.R.China)

The single-molecule junction conductance of terephthalic acid binding to Cu andAg electrodes was measured by an electrochemical jump-to-contact scanning tunneling microscopy break junction(ECSTM-BJ) approach.The Cu andAg electrodes were formed in-situ,via electrodeposition from a solution.The conductance histograms of the single-molecule junctions formed via the binding of terephthalic acid to the Cu and Ag electrodes showed a well-defined shape,in the absence of any data selection.The single-molecule junction conductance values for the terephthalic acid binding to the Cu electrode were 11.5 nS(high conductance)and 4 nS(low conductance),while the high and low conductance values for theAg electrode were 10.3 and 3.8 nS, respectively.The high conductance values were typically approximately three times larger than the low conductance values,for both the Cu and theAg electrodes.The conductance(G)value for the terephthalic acid followed the order of GCu＞GAg,which indicated the different electronic coupling efficiencies between the molecule and electrodes.In contrast with the single set conductance value measured for alkanedicarboxylic acid using the same approach,two set conductance values were found for the terephthalic acid junctions with the Cu and Ag electrodes.These results illustrated the important role of the backbone of the chain in conductance measurements.The present work demonstrated the influence of the electrode and the molecular structure on the single-molecule junction conductance.?Editorial office of Acta Physico-Chimica Sinica

Scanning tunneling microscopy break junction;Single-molecule junction conductance; Electron transport;Cu;Ag

O646

10.3866/PKU.WHXB201410223www.whxb.pku.edu.cn

Received:September 30,2014;Revised:October 22,2014;Published on Web:October 22,2014.

?Corresponding author.Email:xszhou@zjnu.edu.cn;Tel:+86-579-82286876.

The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(21003110,21273204)and Planned Science and Technology Project of Zhejiang Province,China(2014C37102).

國(guó)家自然科學(xué)基金(21003110,21273204)和浙江省科技廳(2014C37102)資助項(xiàng)目