Electrochemical gating of single osmium molecules tethered to Au surfaces
| Autor: | Catherine Adam, Ernesto J. Calvo, Alejandra Marcela Ricci, Santiago Esteban Herrera |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: |
ELECTRONIC TRANSFER
Analytical chemistry chemistry.chemical_element 02 engineering and technology Overpotential 010402 general chemistry 01 natural sciences Redox Reference electrode law.invention SELF-ASSEMBLED MONOLAYER Electron transfer law ELECTROCHEMICAL SCANNING TUNNELING SPECTROSCOPY-GATING Electrochemistry General Materials Science Osmium Electrical and Electronic Engineering OSMIUM COMPLEX Otras Ciencias Químicas Ciencias Químicas 021001 nanoscience & nanotechnology Condensed Matter Physics Electron transport chain Electrochemical scanning tunneling microscope 0104 chemical sciences chemistry Physical chemistry Scanning tunneling microscope 0210 nano-technology CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS |
| DOI: | 10.1007/s10008-015-2983-8 |
| Popis: | The electrochemical study of electron transport between Au electrodes and the redox molecule Os[(bpy)2(PyCH2 NH2CO-]ClO4 tethered to molecular linkers of different length (1.3 to 2.9 nm) to Au surfaces has shown an exponential decay of the rate constant kET 0 with a slope β = 0.53 consistent with through bond tunneling to the redox center. Electrochemical gating of single osmium molecules in an asymmetric tunneling nano-gap between a Au(111) substrate electrode modified with the redox molecules and a Pt-Ir tip of a scanning tunneling microscope was achieved by independent control of the reference electrode potential in the electrolyte, Eref − Es, and the tip-substrate bias potential, Ebias. Enhanced tunneling current at the osmium complex redox potential was observed as compared to the off resonance set point tunneling current with a linear dependence of the overpotential at maximum current vs. the Ebias. This corresponds to a sequential two-step electron transfer with partial vibration relaxation from the substrate Au(111) to the redox molecule in the nano-gap and from this redox state to the Pt-Ir tip according to the model of Kuznetsov and Ulstrup (J Phys Chem A 104: 11531, 2000). Comparison of short and long linkers of the osmium complex has shown the same two-step ET (electron transfer) behavior due to the long time scale in the complete reduction-oxidation cycle in the electrochemical tunneling spectroscopy (EC-STS) experiment as compared to the time constants for electron transfer for all linker distances, kET 0. Fil: Herrera, Santiago Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina Fil: Adam, Catherine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina Fil: Ricci, Alejandra Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Aluar; Argentina Fil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|