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Intermolecular coupling enhanced thermopower in single-molecule diketopyrrolopyrrole junctions

National Science Open 2023年第1期2卷 13-23页

作者： Chao Fang renad almughathawi Qingqing Wu Wenqiang Cao Hang Chen Songjun Hou Yu Gu Hewei Zhang Yi Zhao Jueting Zheng Guopeng Li Jia Shi Junyang Liu Bing-Wei Mao Zitong Liu Colin J.Lambert Wenjing Hong State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces College of Chemistry and Chemical EngineeringXiamen UniversityXiamen 361005China Department of Physics Lancaster UniversityLancaster LA14YBUK State Key Laboratory of Applied Organic Chemistry(SKLAOC) College of Chemistry and Chemical EngineeringLanzhou UniversityLanzhou 730000China Innovation Laboratory for Sciences and Technologies of Energy Materials of Fujian Province(IKKEM) Xiamen 361005China Beijing National Laboratory for Molecular Sciences Beijing 100190China Department of Physics Faculty of ScienceTaibah UniversityMadinahSaudi Arabia

Sorting out organic molecules with high thermopower is essential for understanding molecular *** intermolecular coupling offers a unique chance to enhance the thermopower by tuning the bandgap structure of molecular devices,but the investigation of intermolecular coupling in bulk materials remains ***,we investigated the thermopower of diketopyrrolopyrrole(DPP)cored single-molecule junctions with different coupling strengths by varying the packing density of the self-assembled monolayers(SAM)using a customized scanning tunneling microscope break junction(STM-BJ)*** found that the thermopower of DPP molecules could be enhanced up to one order of magnitude with increasing packing density,suggesting that the thermopower increases with larger neighboring intermolecular *** combined density functional theory(DFT)calculations revealed that the closely-packed configuration brings stronger intermolecular coupling and then reduces the highest occupied molecular orbital(HOMO)-lowest unoccupied molecular orbital(LUMO)gap,leading to an enhanced *** findings offer a new strategy for developing organic thermoelectric devices with high thermopower.

关键词： single-molecule electronics single-molecule junctions thermopower thermoelectric devices intermolecular coupling

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