Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


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Interrupteur

Commutateur moléculaire

Participants : O. Guillermet, V. Langlais, J. Bonvoisin & S. Gauthier
Doctorants & Postdocs : T. Leoni, H. Walch, A. Scheuermann

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Commutation du bis-dibenzoylmethanato-copper (C30H22O4Cu) entre le complexe plan-carré neutre et le complexe tétraèdrique chargé négativement.
© CEMES-CNRS

La microscopie à effet tunnel (STM) et la microscopie à force atomique en mode non-contact (nc-afm) ont été utilisées en combinaison pour étudier la commutation réversible entre deux états stables d’un complexe de cuivre (voir l’illustration ci-dessus) adsorbé sur une bicouche de NaCl supportée par une surface de Cu(111). La conformation moléculaire dans ces deux états peut être visualisée par STM, tandis que leur charge peut être catactérisée par nc-afm, par une mesure directe de la force électrostatique entre la pointe et la molécule. Ces mesures démontrent que la bistabilité moléculaire résulte d’un réarrangement de la sphère de coordination induit par la charge. Ce dispositif peut donc être considéré comme un commutateur électromécanique unimoléculaire.

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(a)–(e) Suite d’images STM montrant la commutation réversible de deux molécules. La position de la pointe au-dessus de la molécule pendant l’application de la tension est reperée par un cercle noir. (f ) Représentation 3D de l’image (b).
© CEMES-CNRS

 

Références

Controlling the charge state of a single redox molecular switch, Leoni T, Guillermet O, Walch H, Langlais V, Scheuermann A, Bonvoisin J, and Gauthier S, Physical Review Letters, 106, pp 216103 (2011)