Tunneling while pulling: The dependence of tunneling current on end-to-end distance in a flexible molecule

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 108, Issue 26, 2004, Pages 5655-5661

  Jianping, Lin ^a   Beratan, David N ^a  

^a DUKE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONFORMATIONAL FREEDOM; ELECTRON-TUNNELING INTERACTIONS; FLEXIBLE MOLECULES; TUNNELING CURRENT;

CONFORMATIONS; ELECTRON TUNNELING; HAMILTONIANS; MOLECULAR STRUCTURE; PORPHYRINS; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; SUBSTRATES; SURFACE PROPERTIES;

MOLECULAR DYNAMICS;

EID: 3142729334     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0379502     Document Type: Article

References (84)

1. Binnig, G.; Rohrer, H. Helv. Phys. Acta. 1982, 55, 726.
2. Binnig, G.; Rohrer, H. Rev. Mod. Phys. 1987, 56, 615.
3. Wada, Y. Surf. Sci. 1997, 386, 265.
4. Chen, J.; Wang, W.; Klemic, J.; Reed, M. A.; Axelrod, B. W.; Kaschak, D. M.; Rawlett, A. M.; Price, D. W.; Dirk, S. M.; Tour, J. M.; Grubisha, D. S.; Bennett, D. W. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2002, 960, 69.
5. Chen, J.; Reed, M. A. Chem. Phys. 2002, 287, 127.
6. Ramachandran, G. K.; Hopson, T. J.; Rawlett, A. M.; Nagahara, L. A.; Primak, A.; Lindsay, S. M. Science, 2003, 300, 1413.
7. Wold, D. J.; Haag, R.; Rampi, M. A.; Frisbie, C. D. J. Phys. Chem. B 2000, 706, 2813.
8. Wold, D. J.; Frisbie, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5549.
9. Dohauser, Z. J.; Mantooth, B. A.; Kelly, K. F.; Baumm, L. A.; Monnell, J. D.; Stapleton, J. J.; Price, D. W., Jr.; Rawlett, A. M.; Allara, D. L.; Tour, J. M.; Weiss, P. S. Science 2001, 292, 2303.
10. Joachim, C.; Gimzewski, J. K. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 353.
11. Jung, T. A.; Schlitter. R. R.; Gimzewski, J. K.; Tang, H.; Joachim, C. Science, 1996, 271, 181.
12. Cuberes, M. T.; Schittler, R. R.; Jung, T. A.; Schaumburg, K.; Gimzewski, J. K. Surf. Sci. 1997, 383, 37.
13. Moriatry, P.; Ma, Y. R.; Upward, M. D.; Beton, P. H. Surf. Sci. 1998, 407, 27.
14. Claypool, C. L.; Faglioni, F.; Matzger, A. J.; Goddard, W. A., III; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9690.
15. Gimzewski, J. K.; Joachim, C. Science 1999, 283, 1683.
16. Bartels, L.; Meyer, G.; Rieder, K.-H. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 697.
17. Bouju, X.; Girard, C.; Tang, H.; Joachim, C.; Pizzagalli, L. Phys. Rev. B 1997, 55, 16498.
18. Stroscio, J. A.; Eigler, D. M. Science 1991, 254, 1319.
19. Krautbauer, R.; Clausen-Schaumann, H.; Gaub, H. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 3912.
20. Cai, L. T.; Tabata, H.; Kawai, T. Nanotechnology 2001, 12, 211.
21. Wold, D. J.; Frisbie, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2000, 722, 2970.
22. Klein, D. L.; McEuen, P. L. Appl. Phys. Lett. 1995, 66, 2478.
23. Jortner, J.; Ratner, M., Eds. Molecular electronics -science and technology, Blackwell Press: Oxford, U.K., 1997.
24. Yaliraki, S. N.; Roitberg, A. E.; Gonzalez, C.; Mujica, V.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 1999, III, 6997.
25. Brandbyge, M.; Mozos, J.-L.; Ordejon, P.; Taylor, J.; Stokbro, K. Phys. Rev. B. 2002, 65, 165401.
26. Nitzan, A.; Galperin, M.; Ingold, G. L.; Grabert, H. J. Chem. Phys. 2002, 117, 10837.
27. Heath, J. R.; Ratner, M. A. Phys. Today 2003, 56, 43.
28. Nitzan, A.; Ratner, M. A. Science 2003, 300, 1384.
29. Nitzan, A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2001, 52, 681.
30. Mujica, V.; Kemp, M.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6849.
31. Mujica, V.; Kemp, M.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6856.
32. Yaliraki, S. N.; Kemp, M.; Ratner, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3428.
33. Datta, S. Electronic Transport in Mesoscopic Systems; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1995.
34. Lang, N. D. Phys. Rev. B 1995, 52, 5335.
35. Emberly, E. G.; Kirczenow, G. Phys. Rev. B 1998, 58, 10911.
36. Sautet, P.; Joachim, C. Phys. Rev. B 1988, 38, 12238.
37. Ou-Yang, H.; Källebring, B.; Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7565.
38. Wang, F.; Sorescu, D. C.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 1316.
39. Moresco, F.; Meyer, G.; Rirder, K. H.; Tang, H.; Gourdon, A.; Joachim, C. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 672.
40. Balabin, I. A.; Onuchic, J. N. Science 2000, 290, 114 and references therein.
41. Jordan, K. D.; Paddon-Row: M. N. Chem. Rev. 1992, 92, 395 and references therein.
42. 83.
43. Ou-Yang, H.; Källebring, B.; Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7405.
44. Skourtis, S. S.; Beratan, D. N. Adv. Chem. Phys. 1999, 706, 377.
45. Priyadarshy, S.; Skourtis, S. S.; Risser, S. M.; Beratan, D. N. J. Chem. Phys. 1996, 104, 9473.
46. Hoffmann, R. J. Chem. Phys. 1963, 39, 1397.
47. Macromodel 7.0 in Maestro version 4.1.012, MMshare version 1.0.067, Schrödinger Inc. and Columbia University: New York, 1999-2001.
48. Curtiss, L. A.; Miller, J. R. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 160.
49. Closs, G. L.; Calcaterra, L. T.; Green, N. J.; Penfield, K. W.; Miller, J. R. J. Chem. Phys. 1986, 90, 3673.
50. Smalley, J. F.; Feldberg, S. W.; Chidsey, C. E. D.; Linford, M. R.; Newton, M. D.; Liu, Y. P. J. Phys. Chem. 1995, 99, 13141.
51. Miller, C.; Cuendet, P.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 877.
52. Warman, J. M.; Smit, K. J.; Jonker, S. A.; Verhoeven, J. W.; Oevering, H.; Kroon. J.; Paddon-Row: M. N.; Oliver, A. M. Chem. Phys. 1993, 170, 359.
53. Paddon-Row: M. N. Ace. Chem. Res. 1994, 27, 18.
54. Finklea. H. O.; Hanshew, D. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 774, 3173.
55. Newton, M. D. Chem. Rev. 1991, 97, 767.
56. Paddon-Row: M. N.; Shephard, M. J.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 1743.
57. Zimmt, M. B.; Waldeck, D. H. J. Phys. Chem. A 2003, 707, 3580.
58. Holmlin. R. E.; Haag, R.; Chabinyc, M. L.; Ismagilov, R. F.; Cohen, A. E.; Terfort, A.; Rampi, M. A.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5075.
59. Smalley, J. F.; Feldberg, S. W.; Chidsey, C. E. D.; Linford, M. R.; Newton, M. D.; Liu, Y. P. J. Phys. Chem. 1995, 99, 13141.
60. (a) Bumm, L. A.; Arnold, J. J.; Dunbar, T. D.; Allan, D. L.; Weiss, P. S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8122.
61. (b) Salomon, A.; Cahen, D.; Lindsay. S.; Tomfohr. J.; Engelkes, V. B.; Frisbie, C. D. Adv. Mater. 2003, 75, 1881.
62. Wang, W.; Lee, T.; Reed, M. A. Phys. Rev. B 2003, 68, 035416.
63. Tong, G. S. M.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 2381 and references therein.
64. Priyadarshy, S.; Beratan, D. N.; Risser, S. M. Int. J. Quantum Chem. 1990, 60, 65.
65. Priyadarshy, S.; Risser. S. M.; Beratan, D. N. J. Phys. Chem. 1996, 700, 17678.
66. Beratan, D. N.; Priyadarshy, S.; Risser, S. M. Chem. Biol. 1997, 4, 3.
67. Priyadarshy, S.; Risser, S. M.; Beratan, D. N. JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 1998, 3, 196.
68. Jortner, J.; Bixon, M.; Langenbacher, T.; Michel-Beyerle, M. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 12759.
69. Bixon. M.; Giese, B.; Wessely. S.; Langenbacher. T.; MichelBeyerle, M. E.; Jortner, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 11713.
70. Daizadeh, I.; Medvedev, D. M.; Stuchebrukhov, A. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 3703.
71. Antony, J.; Medvedev, D. M.; Stuchebrukhov, A. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1057.
72. Kawatsu, T.; Kakitani, T.; Yamato, T. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11356.
73. Wolfgang. J.; Risser, S. M.; Priyadarshy. S.; Beratan. D. N. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2986.
74. Jepson, O.; Andersen, O. K. Solid State Commun. 1971, 9, 1763.
75. Lehmann, G.; Taut, M. Phys. Status Solidi B 1972, 54, 469.
76. Tersoff, J.; Hamann, D. R. Phys. Rev. Lett. 1983, 50, 1998.
77. Tersoff, J.; Hamann, D. R. Phys. Rev. B 1985, 31 805.
78. Behm, R. J.; Garcia, N.; Rohrer, H. Scanning Tunneling Microscopy and Related Methods; Kluwer: Dordrecht, The Netherlands, 1990.
79. Tersoff, J.; Lang, N. D. Phys. Rev. Lett. 1990, 65, 1132.
80. Chen, C. J. Phys. Rev. Lett. 1990, 65, 448.
81. Lang, N. D. Phys. Rev. B 1988, 37, 10395.
82. Lang, N. D. Phys.Rev. B 1987, 36, 8173.
83. Lang, N. D. in Theory of the Inhomgeneous Electron Gas; Lundqvist, S., March, N. H., Eds.; Plenum: New York, 1983; p 309.
84. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Rega, N.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, Revision A.11.3; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2002.