유기 복합체 테트라메톡시피렌–테트라시아노퀴노디메탄에서 화학 치환 및 단축압력에 의한 전하 이동 조정

변화하는 전하 이동 정도를 가진 새로운 유기 전하 이동 염을 찾기 위해 최근 합성된 기부자-수용체계인 테트라메톡시피렌(TMP)-테트라시아노퀴노디메탄(TCNQ)의 두 가지 수정 효과를 연구했습니다. 하나는 수용체 TCNQ 분자를 F4TCNQ 분자로 치환하는 화학적 성질입니다. 두 번째는 시스템의 적층 축을 따라 단축압력을 적용하는 것을 시뮬레이션하는 것입니다. 화학 치환을 테스트하기 위해, 우리는 TMP-F4TCNQ 복합체의 단일 결정을 성장시키고 전자 이동 측정, ab initio 밀도 함수 이론(DFT) 계산, 및 UV/VIS/IR 흡수 분광법을 통해 전자 구조를 분석했습니다. 이 시스템은 거의 평면적인 분자가交互적으로 적층되는 거의 이상적인 기하학적 겹침을 보이며, 이 배열은 적층 방향으로 증가된 전도성과 함께 반도체 유사한 전하 이동 행동으로 나타납니다. 이는 TMP-TCNQ와 비교할 때 덜 뚜렷한 이방성과 더 작은 전도성 반응을 보입니다. 우리의 밴드 구조 계산은 TMP-F4TCNQ의 일차원적인 행동을 확인하며, 적층 축을 따라만 뚜렷한 분산을 나타냅니다. F4TCNQ에서 C≡N 진동 주파수 이동을 나타내는 적외선 측정은 TMP-TCNQ에 비해 TMP-F4TCNQ의 전하 이동 정도가 개선되지 않았음을 나타냅니다. 두 화합물 모두에서 약 0.1e가 TMP에서 수용체로 이동합니다. 압력 효과와 관련하여, 다양한 압력 조건에서 설계된 TMP-TCNQ 및 TMP-F4TCNQ 구조에 대한 우리의 DFT 계산은 TMP-TCNQ의 적층 축을 따라 단축압력을 적용하는 것이 훨씬 더 뚜렷한 전하 이동을 얻기 위한 경로일 수 있음을 보여줍니다.