Dynamics of single-molecule rotations on surfaces that depend on symmetry, interactions, and molecular sizes

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 1, 2011, Pages 125-131

  Akimov, Alexey ^a   Kolomeisky, Anatoly B ^a  

^a RICE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALKYL CHAIN; DIFERROCENE; EXPERIMENTAL OBSERVATION; EXPERIMENTAL STUDIES; GOLD SURFACES; INTERACTIONS WITH SURFACES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MOLECULAR ROTORS; MOLECULAR SIZE; NANOSCALE DEVICE; RESEARCH GROUPS; ROTATION SPEED; ROTATIONAL BARRIERS; ROTATIONAL DYNAMICS; SINGLE MOLECULE LEVEL; SINGLE-MOLECULE; STERIC REPULSIONS; THEORETICAL PREDICTION; THEORETICAL STUDY; THIOETHERS;

COMPUTER SIMULATION; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULES; ROTORS; SURFACES;

ROTATION;

EID: 78651068284     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp108062p     Document Type: Article

References (61)

1. Lodish, H.; Zipursky, S. L.; Matsudaira, P.; Baltimore, D.; Darnell, J. Molecular Cell Biology, 4th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, 2000.
2. Bray, D. Cell Movements: from molecules to motility, 2nd ed.; Garland Publishing: New York, 2001.
3. Howard, J. Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton; Sinauer Associates: Sunderland, MA, 2001.
4. Schliwa, M.; Woehlke, G. Nature 2003, 422, 759
5. Kolomeisky, A.; Fisher, M. E. Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 675
6. Kinbara, K.; Aida, T. Chem. Rev. 2005, 105, 1377
7. Stoddart, J. F. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 410
8. Balzani, V.; Gomez-Lopez, M.; Stoddart, J. F. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 405
9. Collin, J.; Dietrich-Buchecker, C.; Gaviña, P.; Jimenez-Molero, M. C.; Sauvage, J. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 477
10. Amendola, V.; Fabbrizzi, L.; Mangano, C.; Pallavicini, P. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 488
11. Shirai, Y.; Morin, J.; Sasaki, T.; Guerrero, J. M.; Tour, J. M. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 1043
12. Harada, A. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 456
13. Browne, W. R.; Feringa, B. L. Nature Nanotechnology 2006, 1, 25
14. Badjic, J. D. Science 2004, 303, 1845
15. Van Delden, R. A.; ter Wiel, M. K. J.; Pollard, M. M.; Vicario, J.; Koumura, N.; Feringa, B. L. Nature 2005, 437, 1337
16. Badjic, J. D. Science 2004, 303, 1845
17. Rosei, F. Science 2002, 296, 328
18. Sauvage, J. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 611
19. Shirai, Y.; Osgood, A. J.; Zhao, Y.; Kelly, K. F.; Tour, J. M. Nano Lett. 2005, 5, 2330
20. Vives, G.; Tour, J. M. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 1427
21. Bogdan, N.; Grosu, I.; Benoît, G.; Toupet, L.; Ramondenc, Y.; Condamine, E.; Silaghi-Dumitrescu, I.; Plé, G. Org. Lett. 2006, 8, 2619
22. Caskey, D. C.; Shoemaker, R. K.; Michl, J. Org. Lett. 2004, 6, 2093
23. Caskey, D. C.; Michl, J. J. Org. Chem. 2005, 70, 5442
24. Cavero, M.; Kelly, T. R.; Cai, X.; Damkaci, F.; Panicker, S. B.; Tu, B.; Bushell, S. M.; Cornella, I.; Piggott, M. J.; Salives, R. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 376
25. Haidekker, M. A.; Brady, T.; Wen, K.; Okada, C.; Stevens, H. Y.; Snell, J. M.; Frangos, J. A.; Theodorakis, E. A. Bioorg. Med. Chem. 2002, 10, 3627
26. Kelly, T. R. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 514
27. Koumura, N.; Zijlstra, R. W.; van Delden, R. A.; Harada, N.; Feringa, B. L. Nature 1999, 401, 152
28. Kottas, G. S.; Clarke, L. I.; Horinek, D.; Michl, J. Chem. Rev. 2005, 105, 1281
29. Michl, J.; Sykes, E. C. H. ACS Nano 2009, 3, 1042
30. Baber, A. E.; Tierney, H. L.; Sykes, E. C. ACS Nano 2008, 2, 2385
31. Tierney, H. L.; Baber, A. E.; Sykes, E. C. H.; Akimov, A.; Kolomeisky, A. B. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 10913
32. Zhong, D.; Wedeking, K.; Chi, L.; Erker, G.; Fuchs, H. Nano Lett. 2009, 9, 4387
33. Horinek, D.; Michl, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 14175
34. Fendrich, M.; Wagner, Th.; Stohr, M.; Moller, R. Phys. Rev. B 2006, 73, 115433
35. Hou, S.; Sagara, T.; Xu, D.; Kelly, T. R.; Ganz, E. Nanotechnology 2003, 14, 566
36. Gimzewski, J. K.; Joachim, C.; Schlittler, R. R.; Langlais, V.; Tang, H.; Johannsen, I. Science 1998, 281, 531
37. Magnera, T. F.; Michl, J. Top. Curr. Chem. 2005, 262, 63
38. Ye, T.; Takami, T.; Wang, R. M.; Jiang, J. Z.; Weiss, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10984
39. Takami, T.; Yet, T.; Arnold, D. P.; Sugiura, K.; Wang, R. M.; Jiang, J. Z.; Weiss, P. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2077
40. Stipe, B. C.; Rezaei, M. A.; Ho, W. Science 1998, 279, 1907
41. Dunphy, J. C.; Rose, M.; Behler, S.; Ogletree, D. F.; Salmeron, M.; Sautet, P. Phys. Rev. B 1998, 81, 1263
42. Matsumoto, C.; Kim, Y.; Okawa, T.; Sainoo, Y.; Kawai, M. Surf. Sci. 2005, 587, 19
43. Sainoo, Y.; Kim, Y.; Okawa, T.; Komeda, T.; Shigekawa, H.; Kawai, M. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 246102
44. Sainoo, Y.; Kim, Y.; Komeda, T.; Kawai, M.; Shigekawa, H. Surf. Sci. 2003, 536, L403
45. Khatua, S.; Guerrero, J. M.; Claytor, K.; Vives, G.; Kolomeisky, A. B.; Tour, J. M.; Link, S. M. ACS Nano 2009, 3, 351
46. Vacek, J.; Michl, J. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 730
47. Clarke, L. I.; Horinek, D.; Kottas, G. S.; Varksa, N.; Magnera, T. F.; Hinderer, T. P.; Horansky, R. D.; Michl, J.; Price, J. C. Nanotechnology 2002, 13, 533
48. Gimzewsky, J. K.; Schlittler, R. R.; Langlais, V.; Tang, H.; Johannsen, I. Science 1998, 281, 531
49. Fendrich, M.; Wagner, Th.; Stohr, M.; Moller, R. Phys. Rev. B 2006, 73, 115433
50. Hou, S.; Sagara, T.; Xu, D.; Kelly, T. R.; Ganz, E. Nanotechnology 2003, 14, 566
51. Astumian, R. D. Science 1997, 276, 917
52. Astumian, R. D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 5067
53. Akimov, A. V.; Nemukhin, A. V.; Moskovsky, A. A.; Kolomeisky, A. B.; Tour, J. M. J. Chem. Theor. Comp. 2008, 4, 652
54. Konyukhov, S. S.; Kupchenko, I. V.; Moskovsky, A. A.; Nemukhin, A. V.; Akimov, A. V.; Kolomeisky, A. B. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2581
55. Rappe, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard Iii, W. A.; Skiff, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10024
56. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; 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.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision D.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
57. Mayo, S. L.; Olafson, B. D.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8897
58. Mahaffy, R.; Bhatia, R.; Garrison, B. J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 771
59. Dullweber, A.; Leimkuhler, B.; McLachlan, R. J. Chem. Phys. 1997, 107, 5840-5851
60. Nose, S. J. Phys. Soc. Jpn. 2001, 70, 75
61. Bond, S. D.; Leimkuhler, B. J.; Laird, B. B. J. Comput. Phys. 1999, 151, 114