Mechanistic Insights into Electronic Current Flow through Quinone Devices
Conrad, Lawrence (Freie Universität Berlin)
Alcón, Isaac (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Tremblay, Jean Christophe (Université de Lorraine)
Paulus, Beate (Freie Universität Berlin)

Data:	2023
Resum:	Molecular switches based on functionalized graphene nanoribbons (GNRs) are of great interest in the development of nanoelectronics. In experiment, it was found that a significant difference in the conductance of an anthraquinone derivative can be achieved by altering the pH value of the environment. Building on this, in this work we investigate the underlying mechanism behind this effect and propose a general design principle for a pH based GNR-based switch. The electronic structure of the investigated systems is calculated using density functional theory and the transport properties at the quasi-stationary limit are described using nonequilibrium Green's function and the Landauer formalism. This approach enables the examination of the local and the global transport through the system. The electrons are shown to flow along the edges of the GNRs. The central carbonyl groups allow for tunable transport through control of the oxidation state via the pH environment. Finally, we also test different types of GNRs (zigzag vs. armchair) to determine which platform provides the best transport switchability.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación FJC2019-038971-I Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Non-equilibrium Green's function ; Landauer formula ; Quinones ; Local currents ; Graphene nanoribbons ; Nanoelectronics
Publicat a:	Nanomaterials, Vol. 13, Num. 24 (December 2023) , art. 3085, ISSN 2079-4991

DOI: 10.3390/nano13243085
PMID: 38132983

15 p, 3.5 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats