大阪大學(xué)的研究人員合成了只有一分子厚的雙絞分子線(xiàn)，與以前的設(shè)備相比，這種雙分子線(xiàn)可以以較小的電阻導(dǎo)電。這項(xiàng)工作可能導(dǎo)致碳基電子設(shè)備需要更少的有毒材料或苛刻的處理方法。

有機(jī)導(dǎo)體是一種可以激發(fā)電能的碳基材料，是一項(xiàng)令人興奮的新技術(shù)。與傳統(tǒng)的硅電子產(chǎn)品相比，有機(jī)導(dǎo)體可以更容易地合成，甚至可以制成分子線(xiàn)。但是，這些結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率降低，這阻止了它們?cè)谙M(fèi)類(lèi)設(shè)備中使用?，F(xiàn)在，來(lái)自大阪大學(xué)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究所和工程科學(xué)研究生院的研究人員團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種由低聚噻吩分子制成的新型分子線(xiàn)，該分子具有周期性的扭曲，可以以較小的電阻傳遞電流。

分子線(xiàn)由具有交替的單鍵和雙鍵的幾納米級(jí)長(zhǎng)分子組成。軌道是電子可以在原子或分子周?chē)紦?jù)的狀態(tài)，可以在空間中定位或擴(kuò)展。在這種情況下，單個(gè)原子的pi軌道重疊形成電子可以在其間跳躍的大“島”。由于電子可以在能量接近的能級(jí)之間最有效地跳躍，因此聚合物鏈的波動(dòng)會(huì)產(chǎn)生能量壘。第一作者Yutaka Ie說(shuō)：“如果可以通過(guò)抑制這種波動(dòng)來(lái)改善電荷遷移率，那么可以改善電荷遷移率，從而改善分子線(xiàn)的整體導(dǎo)電性。”

π軌道的重疊對(duì)分子的旋轉(zhuǎn)非常敏感。在同一平面上排列的分子的相鄰片段形成一個(gè)大的跳躍位點(diǎn)。通過(guò)有意地在鏈上增加扭曲，該分子被分解成納米級(jí)的位，但是由于它們的能量接近，因此電子可以在它們之間輕松跳動(dòng)。這是通過(guò)在每延伸6或8個(gè)低聚噻吩單元之后插入一個(gè)3,3'-二己基-2,2'-聯(lián)噻吩單元來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

研究小組發(fā)現(xiàn)，總的來(lái)說(shuō)，創(chuàng)建更靠近能量的較小的島可以使電導(dǎo)率最大化。他們還測(cè)量了溫度如何影響電導(dǎo)率，并表明溫度確實(shí)是基于電子跳躍。高級(jí)作者多田芳一(Yoshikazu Tada)說(shuō)：“我們的工作適用于單分子線(xiàn)以及一般的有機(jī)電子產(chǎn)品。” 這項(xiàng)研究可能會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率的改善，從而使納米線(xiàn)可以集成到各種電子設(shè)備中，例如平板電腦或計(jì)算機(jī)。