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Room-Temperature Single-Molecule Conductance Switch via Confined Coordination-Induced Spin-State Manipulation

CCS Chemistry 2022年第4期4卷 1357-1365页

作者： Jing Li Qingqing Wu Wei Xu Hai-Chuan Wang Hewei Zhang Yaorong Chen Yongxiang Tang Songjun Hou Colin JLambert Wenjing Hong State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces College of Chemistry and Chemical EngineeringXiamen UniversityXiamen 361005 Department of Physics Lancaster UniversityLancaster LA14YB

The emergence of molecular spintronics offers a unique chance for the design of molecular devices with different spin-states,and the control of spin-state becomes essential for molecular spin ***,the intrinsic spin switching from low-to high-spin state is a temperature-dependent process with a small energy barrier where low temperature is required to maintain the low-spin ***,the room-temperature operation of single-molecule devices has not yet been ***,we present a reversible single-molecule conductance switch by manipulating the spin states of the molecule at room temperature using the scanning tunneling microscope break-junction(STM-BJ)*** manipulation of the spin states between S=0 and S=1 is achieved by complexing or decomplexing the pyridine derivative molecule with a square planar nickel(Ⅱ)*** bias-dependent conductance evolution proves that the strong electric field between the nanoelectrodes plays a crucial role in the coordination *** density functional theory(DFT)calculations further reveal that the conductance changes come from the geometric changes of the porphyrin ring and spin-state switching of the Ni(Ⅱ)*** work provides a new avenue to investigate room-temperature spin-related sensors and molecular spintronics.

关键词： confined coordination-induced spinstate manipulation molecular spintronics nickel(Ⅱ)porphyrin break junctions

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