Effects of Relative Orientation of Molecules on Electron Transport in Molecular Devices

Effects of relative orientation of the molecules on electron transport in molecular devices are studied by the non-equilibrium Green function method based on density functional theory. In particular, two molecular devices with planar Au7 and Ag3 clusters sandwiched between the Al（100） electrodes axe studied. In each device, two typical configurations with the clusters parallel and vertical to the electrodes are considered. It is found that the relative orientation affects the transport properties of these two devices completely differently. In the Al（100）- Au7-Al（100） device, the conductance and the current of the parallel configuration are much larger than those in the vertical configuration, while in the Al（100）-Ag3-Al（100） device, an opposite conclusion is obtained.     

一维介观结链中电荷孤子的控制

研究了一维介观结链中的电势分布随各岛上门电压和电子数分布的变化关系,并发现在一个岛上加一个门电压会产生一个静电势孤子.通过调节门电压可以较好地控制静电势孤子的形状及其位置,从而达到对电荷孤子的有效控制. 关键词： 电荷孤子 介观结 单电荷隧穿     

B与N掺杂对单层石墨纳米带自旋极化输运的影响

通过第一性原理计算研究了具有锯齿状边沿并且具有反铁磁构型的单层石墨纳米带的自旋极化输运.研究发现,在中心散射区同一位置掺入单个B和N原子,尽管对整个体系磁矩的影响完全相同,但对两个自旋分量电流的影响却完全相反.掺B时,自旋向上的电流显著大于自旋向下的电流;而掺N时,自旋向下的电流显著大于自旋向上的电流.这是由于不管掺B还是掺N都将打破自旋简并,使得导带和价带中自旋向上的能级比自旋向下的能级更高.掺B引入空穴,使完全占据的价带变为部分占据,从而自旋向上的能级正好处于费米能级,使得电子透射能力更强、电流更大,而自旋向下的能级则离费米能级较远使电子透射的能力较弱.掺N则引入电子,使得原来全空的导带变为部分占据,从而费米能级穿过导带中自旋向下的能级,使得自旋向下的电子比自旋向上的电子透射能力更强. 关键词： 自旋极化输运 单层石墨纳米带 第一性原理 非平衡格林函数     

水分子对碳链的输运性质影响的第一性原理研究

用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法研究了水分子对7个碳原子组成的一维原子链的输运性质的影响.碳原子链放在具有有限截面的Al(100)电极中.研究发现，碳原子链上的水分子的数目和放置的位置的不同将对体系输运性质产生很大的影响.特别是，单个H₂O分子对碳链平衡电导的影响随其摆放位置的不同而出现奇偶振荡，例如，当位于奇数编号的碳原子上时，电导取极大值，当位于偶数编号的碳原子上时，取极小值.将两个H₂O分子置于不同的碳原子正上方时，在不同的位置平衡电导相差很大，在某些特殊的情况下原本受到抑止的第三个本征通道也有较大的贡献.此外，还研究了放置两个水分子时，体系的电流-电压(I-V)特性，随着水分子的数目和放置的位置不同，某些情况可能出现较大幅度的负微分电阻，而在另一些情况下却没有出现. 关键词： 平衡电导 透射谱 负微分电阻     

一维介观结链中的双电荷孤子

采用半经典模型研究了一维介观结链中两个岛上各存在一个剩余电子时的电势分布,发现在一维介观链中存在双电荷孤子.双电荷孤子的主要特征是它的电势峰发生了劈裂,形成双峰,两峰在通常情况下不等高.研究了双电荷孤子电势峰和阈电压对一维介观结链结构参数的依赖关系.提出了研究双电荷孤子的等效单电荷孤子方法,表明在等效电荷区域,双电荷孤子的电势分布与等效单电荷孤子在同一区域的电势分布相同. 关键词： 双电荷孤子 介观结 单电子效应     

分枝定界算法中的新区间剖分原则

在求解非凸规划的分枝定界法中,剖分区间的选取直接影响到整个算法的收敛速度.本文对现有的LDB区间剖分法进行了改进,给出了一种剖分区间的选取原则,理论分析和数值算例表明采用新的ILDB算法会具有更快的收敛速度.     

B_(80)分子结电子输运的第一性原理研究

我们采用第一性原理方法研究了由单个和两个B80分子构成的分子结的电子输运性质.研究发现,单个B80分子是一个很好的导体,平衡电导为2.28G0(G0为电导量子,G0=2e2/h),而由两个B80分子构成的二聚体则是一个绝缘体,电导仅为0.062G0.进一步的研究发现,二聚体的导电性可以通过电子掺杂来显著提高,如通过在每一个B80分子中用C替换一个B,电导可以提高到0.26G0.     

B80分子结电子输运的第一性原理研究

我们采用第一性原理方法研究了由单个和两个B80分子构成的分子结的电子输运性质。研究发现,单个B80分子是一个很好的导体,平衡电导为2.28G0（G0为电导量子,2e^2/h ）,而由两个B80分子构成的二聚体则是一个绝缘体,电导仅为0.062G0。进一步的研究发现,二聚体的导电性可以通过电子掺杂来显著提高,如通过在每一个B80分子中用C替换一个B,电导可以提高到0.26G0。