Si4团簇电子输运性质的第一性原理计算

采用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法对Si₄ 团簇与Au(100)电极空位相连的纳米结点的电子输运性质进行了理论模拟计算, 得到了纳米结点在不同距离下的几何结构、电子结构、电导、透射谱、电荷转移量; 讨论了当距离d_z=12.004 Å时纳米结点的电导、电流随电压的变化关系. 关键词： 密度泛函理论 非平衡格林函数 4团簇')" href="#">Si₄团簇 电子输运     

Au-Si-Au结点电子输运性质的第一性原理计算

采用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法对Au(100)-Si-Au(100) 系统左侧对顶位、右侧对空位的纳米结点的电子输运性质进行了理论模拟计算, 结果得到纳米结点的电导随电极距离(d_z)增大而减小. 在d_z =9.72 Å时, 结点的结合能最低, 结构最稳定, 此时电导为1.227G₀ (G₀=2e²/h), 其电子输运通道主要是Si原子的p_x, p_y和 p_z轨道电子形成的最高占居轨道共振峰; 在外偏压下, 电流-电压曲线表现出线性特征; 随着外加正负电压的增大, 电导略有减小, 且表现出不对称性的变化. 关键词： 硅原子 电子输运 密度泛函理论 非平衡格林函数     

GaAs纳米结点电子输运性质的第一性原理计算

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法,对GaAs团簇与两半无限Au(100)-3×3电极以顶位对顶位、顶位对空位、空位对顶位、空位对空位四种不同耦合形貌构成的Au-GaAs-Au纳米结点电子输运性质进行了理论计算.对结点在不同距离下的结构进行了几何优化,模拟了结点拉伸直至断裂的过程.计算结果得到四种构型结点在两极距离分别为1.389 nm,1.145 nm,1.145 nm,0.861 nm时,结构最稳定.对于各稳定结构,Ga-As键长分别为0.222 nm,0.235 nm,0.227 nm,0.235 nm,其平衡电导分别为2.33 G0,1.20 G0,1.90 G0,1.69 G0,结点具有很好的电子输运性质.在-1.2—1.2 V的电压范围内,所有结点的电流-电压都表现出近线性关系.     

硅纳米结点电子输运性质的计算

运用第一性原理密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,对3个Si原子构成的直线链耦合在Au(100)面形成的三明治结构的纳米结点的电子输运进行计算.结果得到结点电导随距离的变化,当d_z=1.584 nm时,结合能最小,结构最稳定,此时Si-Si键长为0.216 nm,Si-Au键长为0.227 nm,电导为0.729 G₀(G₀=2e²/h),其电子传输通道主要由Si原子的p_x、p_y轨道电子构成;随着外电压的增大,结点的电导减小,而其I-V曲线表现出线性特征.     

钽硅团簇电子输运性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论和非平衡格林函数的第一性原理方法,对位于两段半无限长铝导线之间的TaSi₃团簇的电子输运性质进行了研究.研究表明：该团簇分子投影自洽哈密顿量的8态和9态决定着系统在小偏压下的输运特性.TaSi₃团簇的平衡态电导对团簇与电极间距离的变化十分敏感,当距离小于0.35 nm时,平衡态电导随之剧烈的振荡;当距离大于0.35 nm后,平衡态电导迅速减小.在-1—1 V偏压下,团簇表现出一定的电压-电流非对称整流特性,在0.3—0.4 V的偏压下,观察到了该团簇的负微分电导特性. 关键词： 铝/钽硅混合团簇/铝分子结 电子输运 密度泛函理论 非平衡格林函数     

Au-MgB2-Au纳米结点的负微分电阻效应

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法对MgB₂直线原子链与两半无限Au(100)电极构成纳米结点的电子输运特性进行了第一性原理计算．在模拟Au-MgB₂-Au纳米结点的拉伸过程中,计算了结点在不同距离下的结合能与电导．结果发现结点的Au?B键长为1.90 ?,B-Mg键长为2.22 ?时,结合能最大,结构最稳定,此时结点平衡电导为0.51G₀ (G₀=2e²/h)．通过计算投影态密度发现电子通     

C20F20分子电子输运性质的第一性原理研究

利用第一性原理密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了C₂₀F₂₀分子的电子输运性质. 计算得到了C₂₀F₂₀分子的平衡电导为0385 G₀ 其I-V曲线表现出较好的线性特性. 在有限偏压范围内具有较稳定的电导值, 可以用于制备稳恒电阻分子器件. 关键词： 20F₂₀分子')" href="#">C₂₀F₂₀分子 电子输运 分子器件     

Si10团簇成键条件和解离行为的密度泛函紧束缚研究

本研究利用遗传算法和基于密度泛函理论的紧束缚方法相结合的计算方法,研究了Si₁₀团簇的原子堆积结构的成键条件和电子性质.计算结果发现,Si₁₀团簇的最低能稳定结构表现为以一个三棱柱体为基础结构单元,在其3个侧面和一个底面堆积了四个金字塔堆积结构,形成了由四个金字塔包围三棱柱体的类球形结构.原子间成键强烈依赖于团簇中各原子紧邻原子的几何排布情况,原子间交叠电子布居数具有显著的方向性,随着键长增加迅速减小.由团簇中各原子成键条件的分析,可以判断Si₇团簇是Si₁₀团簇最容易形成的解离产物,然后出现的是Si₆团簇.     

(GaAs)n(n=1-4)原子链电子输运性质的理论计算

本文利用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法, 对 (GaAs)_n(n=1-4)直线原子链与Au(100)-3×3两半无限电极耦合构成Au-(GaAs)_n-Au纳米结点的电子输运性质进行了第一性原理计算. 在各结点拉伸过程中, 对其结构进行了优化, 得到各结点稳定平衡结构时Ga-As的平均键长分别为0.220, 0.224, 0.223, 0.223 nm, 平衡电导分别为2.328G₀, 1.167G₀, 0.639G₀, 1.237G₀; 通过对结点投影态密度的计算, 发现电子传输主要是通过Ga, As原子中p_x与p_y电子轨道相互作用形成的π键进行的. 在0-2 V的电压范围内, 对于(GaAs)_n(n=1-3)的原子链的电流随电压增大而增大, I-V曲线呈线性关系, 表现出类似金属导电行为; 对于(GaAs)₄原子链在0.6-0.7 V, 0.8-0.9 V的电压范围内却存在负微分电阻现象.     

嵌入La和Gd原子的Si24笼团簇的稳定性

用梯度修正自旋极化密度泛函(DFT)电子结构计算,研究了具有T_h和D_2d对称性包裹La和Gd原子的Si₂₄富勒烯的稳定性.结果表明Gd@Si₂₄具有很高的磁性而La@Si₂₄的磁性完全猝灭.这些结果有可能导致Si基富勒烯团簇新的结构类型. 关键词： 24和Gd@Si₂₄包裹团簇')" href="#">La@Si₂₄和Gd@Si₂₄包裹团簇 自旋极化密度泛函 稳定性 电磁性质     

Au-Si_(60)-Au分子结电子输运性质的理论计算

运用密度泛函理论对Si60团簇的结构进行几何优化,得到基态结构是一个直径为1.131 nm,平均键长为0.239 nm,分子最低未占据轨道与最高占据轨道能量差即能隙值为0.72 eV,具有C1点群的空心笼状结构.然后把它与两半无限的Au(100)-4×4电极相连构成Au-Si60-Au三明治结构分子结点,运用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法对其电子输运性质进行了第一性原理计算.当两电极的距离为1.74 nm时,分子结点的平衡电导为1.93G0(G0=2e2/h),然后在-2.0—2.0 V的电压范围内,计算了不同电压下的电导与电流,得到其I-V曲线成近线性关系,从分子前线轨道与透射谱分析了Si60分子的电子输运特性,讨论了电荷转移量与电导之间的关系.     

接触构型及电极距离对4,4’-二巯基二苯醚分子电输运性质的影响

利用从头计算方法和弹性散射格林函数的方法,对4,4'-二巯基二苯醚分子电输运特性的研究结果显示,分子与电极之间接触点的构型以及两电极之间的距离对4,4'-二巯基二苯醚分子的电输运性质都有很大影响.电流随电极距离的变化与耦合系数的变化存在着密切关系.分子末端硫原子处于金原子的顶位上时电流的开启电压很小,而处在金(111)面的空位上时约有1.0V左右电流禁区.与实验结果相比,硫原子更可能处在金(111)面的空位上方.     

水溶液中稀土离子与甘氨酸、丝氨酸、天冬氨酸作用的13C NMR研究

测定了酸性水溶液中甘氨酸、丝氨酸和天冬氨酸稀土络合物(Ln=La、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb)的¹³C诱导位移。对位移试剂的分析指出,三种氨基酸通过α-羧基以双齿形式配位于稀土,配位键长为0.23nm~0.25nm,天冬氨酸的γ-羧基也是配位基团。由本文与文献中已报道的各种氨基酸稀土络合物的¹³C诱导位移的系统分析表明,配体¹³C超精细偶合常数A值和结构因子G值有如下规律:(1)│A(C₀)│<│A(C_α)│;A(C₀)为正,A(C_α)为负;(2)│G(C₀)│>│G(C_α)│;配体碳核的G均为负值。     

The structure of the surface compound CrN formed by cosegregation on a Fe–15%Cr–N(100) single crystal surface

Cosegregation is known to cause the formation of two-dimensional chemical compounds (surface compounds) which can be epitaxed to substrate surfaces of a suitable structure. In the present work the cosegregation-induced formation of the CrN surface compound on nitrided Fe–15%Cr–N(100) single crystal surfaces was studied by means of Auger electron spectroscopy and low-energy electron diffraction. Intensity versus energy spectra (I(E)) were measured and analysed fully dynamically to investigate the structural details of the CrN surface compound. It is found that nitrogen is segregated to the surface forming the sample's top layer and substantial amounts of chromium are cosegregated with nitrogen. Nitrogen atoms reside in four-fold symmetric hollow sites about 0.1 Å above the metallic substrate. There is a huge relative expansion of the distance between the first and second metal atom layers (Δd₁₂/d₀≈26%), while the distances between deeper layers are almost bulk-like. The small distance between the nitrogen and the top metal layer as well as the huge layer expansion Δd₁₂/d₀ are in agreement with results found for N/Cr(100).     

Theoretical study of interaction between atoms of Au, Ag, Cu and clean Si(1 1 1) surface

To evaluate the interactions between the atoms of Au, Ag and Cu and clean Si(1 1 1) surface, two types of silicon clusters Si₄H₇ and Si₁₆H₂₀ together with their metal complexes were studied by using hybrid (U)B3LYP density functional theory method. Optimized geometries and energies on different adsorption sites indicate that: (1) the binding energies at different adsorption sites are large (ranging from 1.2 to 2.6 eV depend on the metal atoms and adsorption sites), suggesting a strong interaction between metal atom and silicon surface; (2) the most favorable adsorption site is the on top (T) site. Mulliken population analysis indicated that in the system of on top (T) site, a covalent bond is formed between metal atom and dangling bond of surface Si atom.     

Nb/Au/(1 1 0)YBa2Cu3O7−δ Josephson junctions: evidence against atomic scaled “corner junctions”

We report on I–V characteristics for in situ formed Nb/Au/(1 1 0)YBa₂Cu₃O_7−δ (YBCO) Josephson junction, where the homoepitaxial (1 1 0)YBCO film shows ultra-smooth surface morphology. The field dependence of critical supercurrent I_c shows anisotropic large junction behavior with normal Fraunhofer patterns expected from BCS model of d_x²−y² wave superconductors. This strongly suggests that the Nb/Au/(1 1 0)YBCO junctions cannot be regarded as atomic scaled corner junctions, in contrast with (0 0 1)/(1 1 0)YBCO grain boundary junctions to show “π-junction” with a pronounced dip near zero fields in field modulation of I_c.