分子器件電子輸運(yùn)性質(zhì)的研究.pdf

1、首先我們簡(jiǎn)要介紹了分子器件的發(fā)展概況、主要研究方法和理論基礎(chǔ)。接著我們利用基于局域原子軌道的密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)方法，研究了碳鏈電子輸運(yùn)特性對(duì)分別吸附7種常見(jiàn)官能團(tuán)NO2，CN，CHO，Br，C6H5，C5H4N和NH2時(shí)的敏感性，這種邊基對(duì)輸運(yùn)的影響是由于基團(tuán)的吸附使本征通道被強(qiáng)烈抑制、碳鏈上布居數(shù)改變、HOMO及LUMO能級(jí)的離域性降低以及共振分子軌道的改變所造成的。然后，我們用相同的方法研究了由三個(gè)苯環(huán)夾在兩個(gè)金電極之間組

2、成簡(jiǎn)單有機(jī)分子開(kāi)關(guān)器件的電子輸運(yùn)特性。通過(guò)透射譜、透射系數(shù)在二維布里淵區(qū)的分布和HOMO傳輸本征態(tài)的分析可以看出，中間苯分子沿著X或Y軸的旋轉(zhuǎn)引起的原子軌道的離域性增強(qiáng)是導(dǎo)致其顯著開(kāi)關(guān)行為的最根本原因；同時(shí)通過(guò)能量計(jì)算，我們的體系還能通過(guò)能量激勵(lì)或微機(jī)械操作實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的互相轉(zhuǎn)換。我們的發(fā)現(xiàn)表明該分子開(kāi)關(guān)具有潛在地應(yīng)用前景，并為設(shè)計(jì)超小分子納米器件提供了可能。最后，我們研究了由苯環(huán)、環(huán)丁烯和單原子夾在金電極中組成的簡(jiǎn)單共振隧穿系統(tǒng)的