Swissuniversities (https://www.swissuniversities.ch)

Viliam Kolivoška, Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR

144 735,80 CHF

University of Bern
Departement of Chemistry and Biochemistry

Hlavní myšlenkou projektu je studovat elektronový transfer v nekovalentních molekulárních sestavách elektrochemickou skenovací tunelovou mikroskopií a spektroskopií (STM/STS, SHINERS) a vodivou sondovou mikroskopií atomárních sil (CP-AFM). Celky hostitel/host (beta-cyklodextrin/ferrocen) použité v této studii budou prozkoumány jako přepínače jednotlivých molekul s potenciální aplikací v budoucích nanoelektronických sestavách. V závislosti na potenciálu elektrody se může sestava hostitel/host oboustranně přepínat mezi stavy „on (zapnuto)“ a „off (vypnuto)“, což může selektivně kontrolovat tok elektrického proudu skrze tuto sestavu. Experimenty budou prováděny pod elektrochemickou kontrolou pomocí koncepce "elektrochemického pole řídící elektrody". Molekuly beta-cyklodextrinu (hostitele) budou sestaveny na jednokrystalových zlatých substrátech poskytujících dobře definovanou "senzorickou" vrstvu vytvořenou na míru a schopnou interakce s polovinami ferrocenu (hostitel), přičemž tyto jsou připojeny ke špičce skenovacího sondového mikroskopu prostřednictvím vodivých oligo(fenylen-ethynylen) linkerů. Délka vodivých linkerů i struktura cyklodextrinové kavity se bude lišit a jejich vliv na podpisy elektronového transferu bude podrobně zkoumán. Cílem práce je (1) pochopit povahu cest elektronového transferu v beta-cyklodextrin/ferrocenových sestavách, (2) studovat interakci sil hostitel-host na úrovni jednotlivých molekul a (3) najít optimální podmínky pro vytvoření adresovatelného a fungujícího molekulárního přepínače s potenciálem pro aplikace v budoucích "přístrojích" založených na molekulách.