大阪大學科學產業研究院筒井副教授和谷口教授領導的研究小組首次通過實驗闡明了電極-分子接觸結構對單分子器件熱電轉換性能的影響。世界。其熱電轉換性能比平均值高出1倍以上,有望應用於單分子結熱電器件。研究成果發表在美國科學雜誌Scientific Reports(在線)上。

 單分子結(其中單個分子連接在電極之間)是通過化學方法以極高的精度製造的。這種納米結構是一種新型熱電材料,有望通過利用反映量子效應的單分子系統獨特的熱電傳輸特性來實現高熱電轉換性能(熱能與電能之間的轉換)。

 自 2007 年首次報導單分子熱電測量以來,人們已經在各種單分子結上進行了熱電測量。然而,儘管電極/分子界面對單分子結熱電性能的貢獻在理論上已被證明很重要,但很難通過實驗進行研究,至今尚未得到驗證。

 這次,筒井副教授領導的研究小組應用了納米製造的斷裂連接器件(利用微加工技術在柔性基板上製造出具有中空結構的細金屬線,可以在電極之間製造單分子結構)。因此,我們實現了室溫下穩定的單分子器件並評估了其熱電性能。結果表明,通過設計電極-分子接觸的原子級結構(電極與分子之間的距離),單分子元件的熱電轉換性能與平均值相比可以提高1倍以上。分子等)。

 結果,可以設計有助於高性能單分子熱電器件的電極/分子接觸結構,並且預期單分子器件將應用於熱電器件。

文章信息:【科學報導】真空隧道和接觸力學在單分子熱電中的作用

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