Bias-controlled selective excitation of vibrational modes in molecular junctions: a route towards mode-selective chemistry

文献情報

出版日 2011-07-20
DOI 10.1039/C1CP21161G
インパクトファクター 3.676
著者

Roie Volkovich, Rainer Härtle, Michael Thoss, Uri Peskin


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要旨

We show that individual vibrational modes in single-molecule junctions with asymmetric molecule–lead coupling can be selectively excited by applying an external bias voltage. Thereby, a non-statistical distribution of vibrational energy can be generated, that is, a mode with a higher frequency can be stronger excited than a mode with a lower frequency. This is of particular interest in the context of mode-selective chemistry, where one aims to break specific (not necessarily the weakest) chemical bond in a molecule. Such mode-selective vibrational excitation is demonstrated for two generic model systems representing asymmetric molecular junctions and/or scanning tunneling microscopy experiments. To this end, we employ two complementary theoretical approaches, a nonequilibrium Green's function approach and a master equation approach. The comparison of both methods reveals good agreement in describing resonant electron transport through a single-molecule contact, where differences between the approaches highlight the role of non-resonant transport processes, in particular co-tunneling and off-resonant electron–hole pair creation processes.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

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