二维金属-六亚氨基苯框架材料的气体吸附效应

利用密度泛函理论研究了气体分子(NH₃, H₂O, H₂S, NO₂)吸附在二维M₃(HIB)₂(M=Ni, Cu; HIB为六亚氨基苯)薄膜上体系的几何结构和电子结构的变化. 结果表明, 2种薄膜对气体分子的响应不同. 其中NH₃, H₂O和H₂S在M₃(HIB)₂薄膜表面的吸附较弱, 主要与薄膜的亚氨基形成氢键, 吸附能均小于-0.36 eV, 吸附对体系电子性质的影响很小. 但是 NO₂分子在薄膜表面形成化学吸附, 吸附能在-0.65~-1.72 eV范围内. 吸附NO₂分子使其电子结构发生明显改变, 如Cu₃(HIB)₂在费米能级处打开带隙, 由金属性质转变为半导体性质. 这是由于NO₂分子的p_z轨道与金属原子$d_{z}^{2}$ 轨道发生了强烈的轨道杂化. 此外, 研究发现高浓度的NO₂分子吸附能够使Ni₃(HIB)₂薄膜由非磁性变为磁性体系, 由普通金属性质变为半金属性质; 而高浓度的NO₂分子使Cu₃(HIB)₂薄膜由金属性质变为半导体性质, 薄膜电导率降低.     

电场对低聚呋喃的几何构型、电子结构和输运行为的影响

采用密度泛函方法在6-31G*水平上,对一系列不同链长的低聚呋喃分子在外电场作用下的性质进行了理论计算研究。结果表明电场的引入提高了呋喃分子共轭性,电场的诱导使偶极增加,SCF能量降低和HOMO-LUMO能隙变窄.进一步通过硫原子将呋喃分子与金电极相连接,利用非平衡格林函数方法对其在0.0~2.0V偏压下电子输运特征进行了研究.讨论链长效应对这些性质的影响.     

分子整流的实验与理论研究进展

分子电子器件的思想始于20世纪70年代,分子整流的研究在30多年中取得了显著进展,包括分子结构设计、实验测量以及理论模拟。本文简述了分子整流的发展历程,介绍了被广泛研究的分子整流体系以及分子水平整流机理,包括D-σ-A型、D-π-A型、D-A型、构象转变和界面引起的整流,以及负微分电阻现象。最后提出了分子整流研究中存在的一些问题,并展望了分子整流的研究和发展方向。     

基于乘性模糊互补判断矩阵的FAHP

根据乘性一致性的定义,从人的主观判断与其权重的函数关系出发,获得了乘性模糊互补判断矩阵的元素表达式,论证了利用乘性模糊互补判断矩阵求取因素相对权重的可行性,最后给出了一种基于乘性一致模糊判断矩阵的排序方法.从而使得乘性模糊互补判断矩阵的应用的理论基础更加坚实.     

外电场作用下寡聚苯分子导线的性质

利用Hartree-Fock 方法在6-31G*水平上对聚苯分子进行了计算研究. 分别从几何构型、分子轨道空间分布和分子轨道能级三个方面讨论了外电场对寡聚苯分子导线的影响, 给出了分子导线的性质与外电场的关系. 进一步, 连接硫原子于聚苯分子的两端, 并共价结合在金电极上. 利用非平衡格林函数方法对其在0-2.0 V 偏压下电子输运特征进行了深入研究.     

从分子水平研究电子传递

有机分子中电子传递受到诸多因素的影响, 纳米电极、界面、环境和分子本身都是必须要系统考察的因素. 本文从理论模拟和实验研究两个方面总结了在分子尺度上电子传递研究的最新进展. 着重讨论了分子动力学方法模拟纳米电极的制备, 量子化学方法研究电场作用下的分子构象及分子电导, 另外还讨论了扫描隧道显微术和电化学方法研究单分子结的电子传递. 分子电子传递的研究不仅涉及微观的实验测量, 从宏观的实验结果通过合理的分析推导, 也可以得到微观的信息.     

电场极化对碱基对质子转移和电子传递的影响

在B3LYP/6-31+G**//HF/6-31+G**水平上研究了在不同电场极化环境下碱基对A-T的几何构型和电子结构. 通过碱基对的氢键和结合能的变化讨论了碱基对间的质子转移, 进一步利用密度泛函理论结合非平衡态格林函数方法研究了通过碱基对的电子输运行为. 结果表明, 在0.6～2.0 V的偏压下, 由T向A方向的电子传递更易进行, 表现了微弱的整流行为.