Een geleider geleidt niet wanneer deze zich in een isolerende toestand bevindt. Een metaal-organisch raamwerk (MOF) is een soort poreus materiaal dat bestaat uit metaalionen of clusters die zijn gecoördineerd met organische liganden. MOF's kunnen een verscheidenheid aan elektrische eigenschappen vertonen, waaronder isolerend, halfgeleidend en metallisch gedrag.

De elektrische eigenschappen van een MOF worden bepaald door de elektronische structuur van de metaalionen en organische liganden, evenals door de geometrie van het raamwerk. Over het algemeen hebben MOF's met metaalionen met hoge oxidatietoestanden en sterke ligandvelden de neiging isolerend te zijn, terwijl MOF's met metaalionen met lage oxidatietoestanden en zwakke ligandvelden de neiging hebben metallisch te zijn.

De elektrische eigenschappen van een MOF kunnen ook worden beïnvloed door de aanwezigheid van defecten of onzuiverheden. Defecten kunnen de elektronische structuur van het raamwerk verstoren, wat leidt tot een verhoogde elektrische geleidbaarheid. Onzuiverheden kunnen ook nieuwe elektronische toestanden in het raamwerk introduceren, waardoor de elektrische eigenschappen kunnen veranderen.

In het geval van het 2D metaal-organische raamwerk dat in de vraag wordt genoemd, is het materiaal waarschijnlijk een isolator in zijn oorspronkelijke staat. De elektrische eigenschappen van het raamwerk kunnen echter worden gewijzigd door defecten of onzuiverheden te introduceren. Het raamwerk zou bijvoorbeeld kunnen worden gedoteerd met een metaalion dat een lagere oxidatietoestand heeft dan het oorspronkelijke metaalion, of het zou kunnen worden blootgesteld aan een gas of damp die reageert met de organische liganden. Deze veranderingen kunnen leiden tot de vorming van nieuwe elektronische toestanden in het raamwerk, waardoor het materiaal van een isolator in een metaal kan veranderen.

Het vermogen om de elektrische eigenschappen van een MOF te veranderen door defecten of onzuiverheden te introduceren is een veelbelovende strategie voor het ontwikkelen van nieuwe elektronische materialen. MOF's met schakelbare elektrische eigenschappen kunnen in een verscheidenheid aan toepassingen worden gebruikt, zoals sensoren, schakelaars en transistors.