Stretching of BDT-gold molecular junctions: thiol or thiolate termination?
Notice bibliographique
Résumé
It is often assumed that the hydrogen atoms in the thiol groups of a benzene-1,4-dithiol dissociate when Au-benzene-1,4-dithiol-Au junctions are formed. We demonstrate, by stability and transport property calculations, that this assumption cannot be made. We show that the dissociative adsorption of methanethiol and benzene-1,4-dithiol molecules on a flat Au(111) surface is energetically unfavorable and that the activation barrier for this reaction is as high as 1 eV. For the molecule in the junction, our results show, for all electrode geometries studied, that the thiol junctions are energetically more stable than their thiolate counterparts. Due to the fact that density functional theory (DFT) within the local density approximation (LDA) underestimates the energy difference between the lowest unoccupied molecular orbital and the highest occupied molecular orbital by several electron-volts, and that it does not capture the renormalization of the energy levels due to the image charge effect, the conductance of the Au-benzene-1,4-dithiol-Au junctions is overestimated. After taking into account corrections due to image charge effects by means of constrained-DFT calculations and electrostatic classical models, we apply a scissor operator to correct the DFT energy level positions, and calculate the transport properties of the thiol and thiolate molecular junctions as a function of the electrode separation. For the thiol junctions, we show that the conductance decreases as the electrode separation increases, whereas the opposite trend is found for the thiolate junctions. Both behaviors have been observed in experiments, therefore pointing to the possible coexistence of both thiol and thiolate junctions. Moreover, the corrected conductance values, for both thiol and thiolate, are up to two orders of magnitude smaller than those calculated with DFT-LDA. This brings the theoretical results in quantitatively good agreement with experimental data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».