Estudios mediante simulación computacional de las propiedades de alambres moleculares

S. A. PAZ; E. CASTILLO; J.A. OLMOS ASAR; M. E. ZOLOFF MICHOFF; M. M. MARISCAL; CHRISTIAN NEGRE; SANCHEZ, C; E.P.M. LEIVA

La Falfa, Córdoba

Conferencia; XII Encuentro "Superficies y Materiales Nanoestructurados 2012; 2012

El estudio de la conductancia de alambres moleculares se remonta a los trabajos pioneros de Cui et. All [1], quienes contactaron una punta de AFM recubierta de Au con nanopartículas unidas a moléculas de 1,8-octanedithiol. Posteriormente, se diseñaron una  variedad de experimentos que involucraron las llamadas “STM break junctions”, donde se creaban junturas moleculares a través del contacto reiterado de una punta de STM con una superficie en presencia de moléculas, que eran incorporadas en el cuello conector superficie-punta [2]. Finalmente, una técnica diseñada por Haiss et al. [3] permitió crear junturas moleculares con una mínima perturbación de la superficie, donde aparentemente el contacto se produce a través de un salto molecular entre el sutrato y la punta de STM. Las  diferentes técnicas usadas llevaron a una rica variedad de resultados, donde los resultados experimentales son todavía hoy objeto de análisis y debate. En esta presentación, realizaremos una breve reseña del estado de conocimiento en esta área, y posteriormente pasaremos a describir el estudio de las propiedades de alambres moleculares constituidos por alcanoditioles mediante técnicas de dinámica aceleradas, sobre la base de potenciales semiempíricos. La técnica de simulación empleada corresponde a la hidperdinámica de Voter [4], usando la función de sesgo de Hamelberg et al [5]. Esta metodología permitió analizar, a través de las simulaciones, la contribución de las diferentes conformaciones moleculares(ver ejemplo en figura de abajo) a la conductividad promedio del sistema, encontrándose una serie de resultados novedosos y en parte inesperados. Referencias   [1] X.D.Cui,A.Primak,  X.Zarate, J.Tomfohr, O.F.Sankey, A.L.Moore, T.A.Moore, D.Gust, G. Harris, S.M.Lindsay, Science,  294 (2001) 571. [2] B. Xu, N.J. Tao, Science, 301 (2003) 1221-1223 [3] Haiss,W., Nichols,R.J.,Zallinge,H.V., Higgins,S.J.,Bethell,D.,Schiffrin,D.J., Phys. Chem. Chem. Phys., 6 (2004) 4330. [4] A. F. Voter, J. Chem. Phys. 106 (1997) 11. [5] D. Hamelberg, J.  Mongan, J.A. McCammon, J. Chem. Phys. 120 (2004) 11919.