Electron transport through single organic molecules and self-assembled monolayers

Promotie: dhr. E.V. Huisman, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Electron transport through single organic molecules and self-assembled monolayers

Promotor(s): prof.dr.ir. B.J. van Wees

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Contact: Eek Huisman, tel.050-363 8974, e-mail: e.h.huisman@rug.nl

Elektronen transport door een enkel molecuul of monolaag

Een simpel molecuul is een miljard (1.000.000.000) keer kleiner dan een mens. Klein is populair. Het kleiner maken van componenten heeft bijvoorbeeld jarenlang tot betere computers geleid. Een molecuul is in die zin misschien wel de ultieme component. Maar voordat het zover is, moeten we eerst de relatie tussen de structuur en het elektronische karakter van een molecuul begrijpen. Hiervoor is het nodig om het molecuul met elektrodes te verbinden. Hoe klem je nu één molecuul tussen elektrodes? Eek Huisman onderzocht twee methoden.

In de eerste methode trekt men heel erg precies aan een dun draadje van goud. Dit draadje wordt dan, net als kauwgum, langzaam dunner. Uiteindelijk is het draadje nog maar één atoom dik. Als je nog verder trekt, breekt het draadje. De contacten die dan ontstaan hebben de juiste afmetingen. Onderzocht werd hoe je moleculen tussen deze contacten krijgt als je ze uitrust met plakkertjes; zwavelatomen.

De tweede methode maakt contact met een laag van moleculen. Deze laag bevat miljarden moleculen, maar is slechts één molecuul dik. Er wordt specifiek gekeken naar lagen van korte ketens van benzeenringen. De elektrische weerstand van deze moleculen neemt toe naarmate het aantal benzeenringen in de keten toeneemt. Ook worden experimenten beschreven, waarin geprobeerd wordt moleculen te laten trillen met behulp van de stroom.

Stromen door hele dunne laagjes halfgeleider kunnen al zo'n 50 jaar heel aardig beschreven worden. Maar gedraagt een stroom door moleculen zich nu echt anders? Een recente analyse suggereert dat dit niet het geval is. Eek Huisman pleit in zijn proefschrift voor een nieuwe beschrijving.

Eek Huisman (Zwolle, 1980) studeerde nanoscience in Groningen. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Zernike Institute for Advanced Materials. Huisman is na afronding van het onderzoek met een NWO Rubicon beurs als postdoc gaan werken aan de Columbia University (VS).