C50富勒烯分子的电子结构与传输特性研究

本文构建了Au原子面为电极的富勒烯C₅₀分子的电子输运模型,使用非平衡格林函数方对构建的以Au原子面为电极的C₅₀分子的电子输运模型进行了电子传输性质的计算.通过计算得出了电子透射谱、电导曲线和电流电压曲线,分析了此分子器件产生电子输运性质的原因.研究计算结果发现:C₅₀分子具有量子器件的开关特性,并具有明显的半导体特征.     

分子的位置取向对分子器件电输运特性的影响

以1,4-二硫酚(DTB)分子为研究对象，利用第一性原理计算方法和非平衡格林函数理论，研究了分子的位置取向对分子电子结构以及分子结电输运性质的影响.计算结果表明，分子位置取向的改变会影响分子的电子结构，从而影响分子体系的电输运特性，扩展分子的平衡态不是电子输运的最佳状态，适当调节分子的位置取向可以提高分子的电输运特性. 关键词： 位置取向 电子输运 分子电子学     

C50富勒烯分子的电子结构与传输特性研究

本文构建了Au原子面为电极的富勒烯C50分子的电子输运模型, 使用非平衡格林函数方法(Non-equilibrium Green's function, NEGF)对构建的Au电极和C50分子构成的分子器件进行了电子传输性质的计算. 通过计算得出了电子透射谱、电导曲线和电流电压曲线, 分析了产生这个分子器件电子输运性质的原因. 研究计算结果发现：C50分子具有量子器件的开关特性,并具有明显的半导体特征.     

C40富勒烯分子的电子结构与传输特性研究

本文采用密度泛涵理论对富勒烯C₄₀分子进行了结构优化,得到了稳定构型,然后构建了以金原子面为电极的电子输运模型.使用非平衡格林函数方法对构建的电子输运模型进行了电子输运性质的计算,得到了电子透射谱和伏安曲线,并分析了分子器件产生电子输运性质的原因.研究结果发现:C₄₀富勒烯的化学活性明显强于富勒烯C₆₀和C₃₂分子,在一些分子能级处,该分子为一个良导体.     

C40富勒烯分子的电子结构与传输特性研究

本文采用密度泛涵理论对富勒烯C40分子进行了结构优化,得到了稳定构型,然后构建了以金原子面为电极的电子输运模型．使用非平衡格林函数方法对构建的电子输运模型进行了电子输运性质的计算,得到了电子透射谱和伏安曲线,并分析了分子器件产生电子输运性质的原因. 研究结果发现：C40富勒烯的化学活性明显强于富勒烯C60和C32分子,在一些分子能级处,该分子为一个良导体．     

富勒烯C20分子器件的电子结构和传导特性

运用基于密度泛函理论和基于非平衡格林函数的第一性原理方法研究了富勒烯C20分子及连接电极构成的C20分子器件的电子结构及电子输运性质.构建了三个基于C20分子的嵌入K和Si原子的电子输运系统,并得到了电子透射谱和分子轨道分布.分析了三种器件的电子结构和输运性质的产生原因,说明C20分子器件的电子传导主要集中在外壳.在C20分子空笼中嵌入K和Si原子后,其电子输运仍然主要集中于富勒烯C20的外壳.     

温度梯度对平面金壁发射能流平衡性的影响

在激光惯性约束聚变(ICF)的辐射输运实验和理论研究中,输运管壁对于输运管内物质中的辐射能谱具有改造作用. 文中利用一维平面模型模拟了柱形输运管壁的辐射能流发射行为,给出了输运管壁的辐射能流不平衡度的计算公式. 结果表明,输运管壁内的电子温度梯度是引起输运管壁发射能流不平衡的原因. 利用不平衡度这一概念对输运管壁发射能流的不平衡性做了定量研究,并在ICF辐射输运实验的温度范围内给出了估算公式. 关键词： 辐射输运 温度梯度 能流 不平衡度     

硼氮原子取代掺杂对分子器件负微分电阻效应的影响

利用基于非平衡格林函数和密度泛函理论相结合的第一性原理计算方法,研究了硼氮原子取代掺杂对三并苯分子电子输运性质的影响.计算结果表明,三并苯分子器件的电流在特定偏压区间内随电压的增加而减小呈现出负微分电阻效应,电流的峰谷之比高达5.12.用硼原子或者氮原子取代分子的中心原子后,器件0.8V以内的电流明显增加,但是负微分电阻效应减弱,相应的电流峰谷比分别降至3.83和3.61.分析认为,输运系数在特定偏压下的移动是器件负微分电阻效应的主要成因.核外电子数的差异导致硼氮原子掺杂取代可以使器件轨道及其透射峰分别向高能方向或者低能方向移动从而有效地调控了器件的低偏压下的电子传输能力和负微分电阻效应.     

不同分子取向下氢分子非次序双电离对核间距的依赖关系

利用三维经典系综模型研究了氢分子非次序双电离对核间距的依赖性.在不同分子取向下,氢分子双电离率随核间距的增大而先增大后减小,在核间距为4a.u.时取最大值.氢分子非次序双电离对核间距的依赖性随分子轴与激光偏振方向间夹角φ的增大而减弱.φ=0时,氢分子非次序双电离包含丰富的相关模式,对核间距有强烈的依赖性φ=π/2时,不同核间距下的相关模式相似,重碰撞在双电离过程中发挥更重要的作用.这些结果表明分子结构对双原子分子非次序双电离有重要影响. 关键词： 非次序双电离 核间距 关联动量分布     

C72 富勒烯的电子结构与电子传导研究

本文利用基于密度高泛函理论(DFT)和非平衡格林函数的第一性原理方法对富勒烯C72分子及连接电极构成的C72分子器件进行了电子结构及电子输运性质的研究.计算出了电子透射谱和分子轨道分布,分析了器件的电子结构和输运性质的产生原因. 结果显示C72分子器件的电子传输主要集中在分子壳上. 伏安曲线显示C72分子具有半导体特征.     

Thermoelectricity in B80-based single-molecule junctions: First-principles investigation

Thermoelectricity is a thermorelated property that is of great importance in single-molecule junctions. The electrical conductance (σ), electron-derived thermal conductance (κ_el) and Seebeck coefficient (S) of B₈₀-based single-molecule junctions are investigated by using density functional theory in combination with non-equilibrium Green’s function. When the distance between the left/right electrodes is 11.4 Å, the relationship between σ and κ_el obeys the Wiedemann–Franz law very well because of the strong hybridization between B₈₀ molecular orbitals and the surface states of Au electrodes. Furthermore, the calculated Lorenz number is close to the famous value in metal or degenerate semiconductors. In addition, S is only –19.09 μV/K at 300 K, thus leading to the smaller electron’s thermoelectric figure of merit (Z_elT = S²σT/κ_el). Interestingly, the strain and chemical potential can modulate B₈₀-based single-molecule junctions from n-type to p-type when the compressive strain reaches –0.6 Å or the chemical potential shifts to –0.16 eV. This might be attributed that S reflects the asymmetry in the electrical conductance with respect to the chemical potential and is proportional to the slopes of the transmission spectrum.     

取代基的电子效应对苯甲酰苯胺衍生物NMR化学位移的影响

用400MHz超导核磁共振波谱仪测定了X取代苯甲酰苯胺(X=p-NO₂,p-Cl,p-Br,p-1,H,p-CH₃,p-OCH₃,m-CH₃)的¹H和¹³C NMR谱,按双参数方程进行计算,结果表明N-¹H,羰基碳,与羰基相连的苯环碳和与氮相连的苯环碳等碳原子的化学位移与取代基共轭效应参数σ_R和诱导效应参数σ_I间的良好的线性关系。测得了双参数方程中适用于苯甲酰苯胺衍生物的3个常数a、b和c的值以及σ_R、σ_I的权重。     

取代基的电子效应对苯甲酰苯胺衍生物NMR化学位移的影响

用400MHz超导核磁共振波谱仪测定了X取代苯甲酰苯胺(X=p-NO₂,p-Cl,p-Br,p-1,H,p-CH₃,p-OCH₃,m-CH₃)的¹H和¹³C NMR谱,按双参数方程进行计算,结果表明N-¹H,羰基碳,与羰基相连的苯环碳和与氮相连的苯环碳等碳原子的化学位移与取代基共轭效应参数σ_R和诱导效应参数σ_I间的良好的线性关系。测得了双参数方程中适用于苯甲酰苯胺衍生物的3个常数a、b和c的值以及σ_R、σ_I的权重。     

Solid-to-molecular-orientational-hexatic melting induced by local environment determined defect proliferations

Two-dimensional (2D) melting is a fundamental research topic in condensed matter physics, which can also provide guidance on fabricating new functional materials. Nevertheless, our understanding of 2D melting is still far from being complete due to existence of possible complicate transition mechanisms and absence of effective analysis methods. Here, using Monte Carlo simulations, we investigate 2D melting of 60° rhombs which melt from two different surface-fully-coverable crystals, a complex hexagonal crystal (cHX) whose primitive cell contains three rhombs, and a simple rhombic crystal (RB) whose primitive cell contains one rhomb. The melting of both crystals shows a sequence of solid, hexatic in molecular orientation (H^mo), and isotropic phases which obey the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young (BKTHNY) theory. However, local polymorphic configuration (LPC) based analysis reveals different melting mechanisms: the cHX-H^mo transition is driven by the proliferation of point-like defects during which defect-associated LPCs are generated sequentially, whereas the RB-H^mo transition is driven by line defects where defect-associated LPCs are generated simultaneously. These differences result in the observed different solid-H^mo transition points which are φ_A=0.812 for the cHX-H^mo and φ_A=0.828 for the RB-H^mo. Our work will shed light on the initial-crystal-dependence of 2D melting behavior.     

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     

缩胺基脲和缩硫代胺基脲的核磁共振研究

本文研究了十二个缩胺基脲和缩硫代胺基脲化合物的¹H,¹³C核磁共振谱。指出芳环¹³C及¹H的δ_c和δ_H分别服从δ_c(1)=δ_c(0)+∑_js_ji及δ_H=7.41-∑s公式,而且δ_c与Hammett常数σ_p,π-电子云密度ρ_x以及δ_H-5ρ_p均有良好的线性关系。缩硫代胺基脲化合物具有一定的抗结核生物活性,而缩胺基脲化合物完全无此性质。同时,缩硫代胺基脲化合物的抗结核活性及其伴生的毒性又与母体羰基化合物的结构有关,因此引起人们一定的关注,并用X光衍射,电子吸收光谱,振动光谱等方法对此两类化合物的结构与性能间的关系进行了研究。但迄今为止,此两类化合物的¹³C NMR工作尚未见诸报道,¹H NMR的研究也比较少。为此,我们对这两类化合物¹³C NMR和¹H NMR进行了较系统的研究。这不仅为测定此两类未知化合物结构提供判据,而且对深入了解波谱参数和结构,以及结构与性能之间的联系亦是有益的。     

反向衬底偏压下纳米N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管中栅调制界面产生电流特性研究

研究了反向衬底偏压V_B下纳米N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管中栅调制界面产生(GMG)电流I_GMG特性, 发现I_GMG曲线的上升沿与下降沿随着|V_B|的增大向右漂移. 基于实验和理论模型分析, 得出了V_B与这种漂移之间的物理作用机制, 漂移现象的产生归因于衬底偏压V_B 调节了表面电势φ_s在栅电压V_G 中的占有比重: |V_B|增大时相同V_G下φ_s会变小, φ_s 的变化继而引发上升沿产生率因子g_r减小以及下降沿产生率因子g_f增大. 进一步发现I_GMG 上升沿与下降沿的最大跨导G_MR, G_MF 在对数坐标系下与V_B成线性关系, 并且随着|V_B|增加而增大. 由于漏电压V_D在I_GMG 上升沿与下降沿中的作用不同, 三种V_D下G_MR-V_B曲线重合而G_MF-V_B曲线则产生差异. 增大V_D 会增强g_f 随V_G的变化, 因此使得给定V_B 下的G_MF变大. 同时这却导致了更大V_D下G_MF-V_B 曲线变化的趋势减缓, 随着V_D从0.2 V变为0.6 V, 曲线的斜率s从0.09减小到0.03. 关键词： 产生电流 表面势 衬底偏压 N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管     

天然有机化合物NOESY谱的全弛豫矩阵分析

本文用定量处理2D NOE实验数据最精确的方法-全弛豫矩阵分析法定量分析了天然有机化合物显脉香茶菜素的相敏NOESY谱,计算出显脉香茶菜素分子中各质子间的交叉弛豫速率,根据1/r_tf⁶∝σ_tf计算出相应的质子间距离,结果表明:用全弛豫矩阵分析法计算出的质子间距与分子力学计算以及用单晶X-射线衍射法测得的质子间距离基本一致,为用核磁共振方法确定分子在溶液中的三维空间结构提供了可靠的结构参数。     

(CH3)2和(NH2)2基团修饰的齐聚苯乙炔分子电子输运性质研究

采用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法研究了S原子作为单、双端基的(CH₃)₂-OPE (齐聚苯乙炔)和(NH₂)₂-OPE分子在金电极间的电子输运性质. 通过第一性原理优化计算获得分子部分稳定结构, 再置于Au电极之间构成两极系统, 然后再优化整个两极系统获得稳定结构. 另外, 通过非平衡格林函数方法计算了两极系统的电子输运性质. 计算结果表明, 不同的修饰基团和桥接方式可以导致两极系统的开关效应、负微分电阻行为和整流行为等不同的电子输运性质. 通过计算不同偏压下的分子体系投影轨道电子分布、透射谱、态密度, 对这些新异的电输运性质出现的机理进行了解释.     

Microscopic measurements in La-NQR of the ternary carbide superconductor LaNiC2

¹³⁹La-NQR measurements have been carried out in the ternary carbide superconductor LaNiC₂. The nuclear quadrupole frequency and the asymmetry parameter of ¹³⁹La in LaNiC₂ were estimated to be about 1.9 MHz and 0, respectively. In the normal state, the nuclear spin relaxation rate (1/T₁) in the ¹³⁹La NQR signal was proportional to temperature (T) in zero external field above the superconducting transition temperature (T_c) or in an external field larger than the superconducting critical field, which means the system is in the Fermi-liquid state. In the superconducting state, on the other hand, 1/T₁ decreases no more linearly with T, but decreases rapidly exponentially as exp (−Δ/k_BT) at low T with an appreciable enhancement just below T_c. The value of the superconducting energy gap, 2Δ, was estimated to be 3.34k_BT_c, compared with 3.52k_BT_c of the BCS-value. This result strongly suggests that the superconductivity in LaNiC₂ is of a conventional BCS type.