Cálculos de la elongación de nanouniones molécula-electrodo metálico a partir de primeros principios

P. VÉLEZ; S. A. DASSIE; E. P. LEIVA

Termas de Río Hondo, Sgo. del Estero, Argentina

Congreso; XIV CONGRESO ARGENTINO DE FISICIQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2005

Las propiedades eléctricas de una molécula aislada entre dos electrodos han sido estudiadas experimental y teóricamente durante los últimos años. Las medidas de conductividad de dichos sistemas muestran una fuerte dependencia con el tipo de enlace de la molécula al electrodo. Tao y colaboradores [1] han reportado medidas electromecánicas de una molécula enlazada covalentemente en cada extremo a un electrodo de oro durante un estiramiento mecánico del sistema. Este experimento les ha permitido determinar propiedades mecánicas de la unión molecular además del tipo de enlace molécula-electrodo. A partir de cálculos de primeros principios desarrollados en el marco de la Teoría del Funcional de Densidad, utilizando el código SIESTA [2], nosotros estudiamos las propiedades mecánicas del sistema molecular 4,4’-bipiridina enlazada a dos electrodos de oro, uno a cada lado de la molécula mediante uniones covalentes Au-N. Para los distintos modelos de cálculo utilizados, nuestros resultados de la fuerza máxima para romper la unión molecular, cuando realizamos la elongación mecánica del sistema, son comparables a los obtenidos en los experimentos de Tao y colaboradores [1]. También estudiamos el efecto sobre la fuerza máxima para romper la unión molecular en el enlace Au-N, cuando a la 4,4’-bipiridina se le agregan sustituyentes donores o aceptores de carga (grupos:  -NH2 y –NO2).     Referencias:   [1] B. Xu, X, Xiao, N. J. Tao, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16164-16165 [2] http://www.uam.es/departamentos/ciencias/fismateriac/siesta/