Phase-Coherent Charge Transport through a Porphyrin Nanoribbon.
Phase-Coherent Charge Transport through a Porphyrin Nanoribbon.
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DOI：
10.1021/jacs.3c02451
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发表时间：
2023-07-19
影响因子：
15
通讯作者：
Thomas JO
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Z;Deng JR;Hou S;Bian X;Swett JL;Wu Q;Baugh J;Bogani L;Briggs GAD;Mol JA;Lambert CJ;Anderson HL;Thomas JO
从量子力学的早期开始，人们就知道电子同时表现为粒子和波，现在量子电子设备可以利用这种二元性。当器件缩小到分子规模时，还不清楚在什么条件下电子传输保持相位相干，因为分子通常被视为散射或氧化还原中心，而没有考虑电荷载流子的波粒二象性。在这里，我们证明了在连接到石墨烯电极上的分子卟啉纳米带中，电子传输仍然是位相相干的。这些装置充当石墨烯法布里-佩罗涉仪，允许在几个区域内直接探测传输机制。通过静电选通，我们观察到传输中的电子干涉条纹与多个氧化态的分子电导密切相关。这些结果为干涉效应在单分子结中的应用提供了平台，为研究分子电子器件和自旋电子器件中的量子相干开辟了新的途径。
Since the early days of quantum mechanics, it has been known that electrons behave simultaneously as particles and waves, and now quantum electronic devices can harness this duality. When devices are shrunk to the molecular scale, it is unclear under what conditions does electron transmission remain phase-coherent, as molecules are usually treated as either scattering or redox centers, without considering the wave–particle duality of the charge carrier. Here, we demonstrate that electron transmission remains phase-coherent in molecular porphyrin nanoribbons connected to graphene electrodes. The devices act as graphene Fabry–Pérot interferometers and allow for direct probing of the transport mechanisms throughout several regimes. Through electrostatic gating, we observe electronic interference fringes in transmission that are strongly correlated to molecular conductance across multiple oxidation states. These results demonstrate a platform for the use of interferometric effects in single-molecule junctions, opening up new avenues for studying quantum coherence in molecular electronic and spintronic devices.
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影响因子：
17.1
作者：
Gehring P;Sowa JK;Cremers J;Wu Q;Sadeghi H;Sheng Y;Warner JH;Lambert CJ;Briggs GAD;Mol JA
通讯作者：
Mol JA
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10.8
作者：
Gehring, Pascal;Sadeghi, Hatef;Mol, Jan A.
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Mol, Jan A.
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4.6
作者：
Hwang, Choongyu;Siegel, David A.;Lanzara, Alessandra
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Lanzara, Alessandra
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Déprez C;Veyrat L;Vignaud H;Nayak G;Watanabe K;Taniguchi T;Gay F;Sellier H;Sacépé B
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Sacépé B
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6.7
作者：
Limburg, Bart;Thomas, James O.;Anderson, Harry L.
通讯作者：
Anderson, Harry L.