A molecular switch based on current-driven rotation of an encapsulated cluster within a fullerene cage

Nano Letters

Volumn 11, Issue 12, 2011, Pages 5327-5332

  Huang, Tian ^a   Zhao, Jin ^a,b,c   Feng, Min ^a   Popov, Alexey A ^d   Yang, Shangfeng ^b,c,d   Dunsch, Lothar ^d   Petek, Hrvoje ^a  

^a UNIVERSITY OF PITTSBURGH   (United States)

^b UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

^c UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

^d IFW DRESDEN   (Germany)

Author keywords

conductance switching; enantiomerization; Endohedral fullerene; molecular machine; STM; vibrational and electronic excitation

Indexed keywords

CONDUCTANCE SWITCHING; ELECTRONIC EXCITATION; ENANTIOMERIZATION; ENDOHEDRAL FULLERENE; MOLECULAR MACHINES; STM;

CAGES (MINE HOISTS); ELECTRIC SWITCHES; ELECTRONIC STRUCTURE; ENERGY TRANSFER; ROTATION; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY;

FULLERENES;

EID: 83655172566     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl2028409     Document Type: Article

References (40)

1. Eigler, D. M.; Lutz, C. P.; Rudge, W. E. Nature 1991, 352, 600-603
2. Collier, C. P.; Wong, E. W.; Belohradsky, M.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F.; Kuekes, P. J.; Williams, R. S.; Heath, J. R. Science 1999, 285, 391-394
3. Joachim, C.; Gimzewski, J. K.; Aviram, A. Nature 2000, 408, 541-548
4. Browne, W. R.; Feringa, B. L. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 25-35
5. Shibata, M.; Yamashita, H.; Uchihashi, T.; Kandori, H.; Ando, T. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 208-212
6. Choi, B.-Y.; Kahng, S.-J.; Kim, S.; Kim, H.; Kim, H. W.; Song, Y. J.; Ihm, J.; Kuk, Y. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 156106
7. Comstock, M. J.; Levy, N.; Kirakosian, A.; Cho, J.; Lauterwasser, F.; Harvey, J. H.; Strubbe, D. A.; Fréchet, J. M. J.; Trauner, D.; Louie, S. G.; Crommie, M. F. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 038301
8. Morgenstern, K. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 213-223
9. Feng, M.; Gao, L.; Deng, Z.; Ji, W.; Guo, X.; Du, S.; Shi, D.; Zhang, D.; Zhu, D.; Gao, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2204-2205
10. Collier, C. P.; Mattersteig, G.; Wong, E. W.; Luo, Y.; Beverly, K.; Sampaio, J.; Raymo, F. i. M.; Stoddart, J. F.; Heath, J. R. Science 2000, 289, 1172-1175
11. Donhauser, Z. J.; Mantooth, B. A.; Kelly, K. F.; Bumm, L. A.; Monnell, J. D.; Stapleton, J. J.; Price, D. W.; Rawlett, A. M.; Allara, D. L.; Tour, J. M.; Weiss, P. S. Science 2001, 292, 2303-2307
12. Iancu, V.; Hla, S. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 13718-13721
13. Liljeroth, P.; Repp, J.; Meyer, G. Science 2007, 317, 1203-1206
14. Pan, S.; Fu, Q.; Huang, T.; Zhao, A. D.; Wang, B.; Luo, Y.; Yang, J. L.; Hou, J. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 15259-15263
15. Wang, K.; Zhao, J.; Yang, S.; Chen, L.; Li, Q.; Wang, B.; Yang, S.; Yang, J.; Hou, J. G.; Zhu, Q. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 185504
16. Grobis, M.; Khoo, K. H.; Yamachika, R.; Lu, X.; Nagaoka, K.; Louie, S. G.; Crommie, M. F.; Kato, H.; Shinohara, H. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 136802-4
17. Stevenson, S.; Rice, G.; Glass, T.; Harich, K.; Cromer, F.; Jordan, M. R.; Craft, J.; Hadju, E.; Bible, R.; Olmstead, M. M.; Maitra, K.; Fisher, A. J.; Balch, A. L.; Dorn, H. C. Nature 1999, 401, 55-57
18. Dunsch, L.; Yang, S. Small 2007, 3, 1298-1320
19. Jorn, R.; Zhao, J.; Petek, H.; Seideman, T. ACS Nano 2011, 5, 7858-7865
20. Campbell, E. E. B.; Tellgmann, R.; Krawez, N.; Hertel, I. V. J. Phys. Chem. Solids 1997, 58, 1763-1769
21. Chaur, M. N.; Melin, F.; Ortiz, A. L.; Echegoyen, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7514-7538
22. Popov, A. A.; Chen, C.; Yang, S.; Lipps, F.; Dunsch, L. ACS Nano 2010, 4, 4857-4871
23. Popov, A. A.; Dunsch, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17726-17742
24. Feng, M.; Lee, J.; Zhao, J.; Yates; Petek, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12394-12395
25. Stipe, B. C.; Rezaei, M. A.; Ho, W. Science 1998, 279, 1907-1909
26. Stipe, B. C.; Rezaei, M. A.; Ho, W. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 1263
27. Komeda, T.; Kim, Y.; Kawai, M.; Persson, B. N. J.; Ueba, H. Science 2002, 295, 2055-2058
28. Ohara, M.; Kim, Y.; Yanagisawa, S.; Morikawa, Y.; Kawai, M. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 136104
29. Parschau, M.; Passerone, D.; Rieder, K.-H.; Hug, H. J.; Ernst, K.-H. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4065-4068
30. Ueba, H.; Tikhodeev, S. G.; Persson, B. N. J. Theory of Inelastic Tunneling Current-Driven Motions of Single Adsorbates. In Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics; Seideman, T., Ed.; Pan Stanford Publishing Pte Ltd.: Singapore, 2010.
31. Krause, M.; Kuzmany, H.; Georgi, P.; Dunsch, L.; Vietze, K.; Seifert, G. J. Chem. Phys. 2001, 115, 6596-6605
32. Salam, G. P.; Persson, M.; Palmer, R. E. Phys. Rev. B 1994, 49, 10655
33. Pascual, J. I.; Lorente, N.; Song, Z.; Conrad, H.; Rust, H. P. Nature 2003, 423, 525-528
34. Motobayashi, K.; Kim, Y.; Ueba, H.; Kawai, M. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 076101
35. Lastapis, M.; Martin, M.; Riedel, D.; Hellner, L.; Comtet, G.; Dujardin, G. Science 2005, 308, 1000-1003
36. Lu, X.; Grobis, M.; Khoo, K. H.; Louie, S. G.; Crommie, M. F. Phys. Rev. B 2004, 70, 115418-8
37. Dutton, G.; Pu, J.; Truhlar, D. G.; Zhu, X.-Y. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4337-4340
38. Ogawa, S.; Petek, H. Surf. Sci. 1996, 363, 313-320
39. Feng, M.; Cabrera-Sanfelix, P.; Lin, C.; Arnau, A.; Sanchez-Portal, D.; Zhao, J.; Echenique, P. M.; Petek, H. ACS Nano 2011, 5, 8877-8883
40. Bandyopadhyay, A.; Pati, R.; Sahu, S.; Peper, F.; Fujita, D. Nat. Phys. 2010, 6, 369-375