Negative differential resistance behaviour in N-doped crossed graphene nanoribbons

By using first-principles calculations and nonequilibrium Green’s function technique, we study elastic transport properties of crossed graphene nanoribbons. The results show that the electronic transport properties of molecular junctions can be modulated by doped atoms. Negative differential resistance (NDR) behaviour can be observed in a certain bias region, when crossed graphene nanoribbons are doped with nitrogen atoms at the shoulder, but it cannot be observed for pristine crossed graphene nanoribbons at low biases. A mechanism for the negative differential resistance behaviour is suggested.     

准二维无序系统的电子结构

对形如N_t×N_l型准二维无序系统，只考虑格点之间的最近邻跳跃积分，采用特殊的格点编号方案，在单电子近似下，系统的哈密顿量可表示为简明对称矩阵，借助豪斯荷尔德变换将其约化为对称三对角矩阵，再利用负本征值理论及传输矩阵等方法,对系统态密度、局域长度及电导等电子结构特性进行数值计算. 重点研究了准一维四平行链和五平行链无序系统， 将结果与一维单链、准一维双链及三链系统进行对比，发现随维度的增加，系统的能带有所展宽，能态密度分布发生很大的变化，其峰值数量呈偶数规律增加. 并且在能带中心处存在有局域长度大于系统大小的扩展态，处于这些态下的系统具有较大电导. 从单链到多链，相当于扩大了系统的关联范围，使系统出现了类似非对角长程关联的行为. 关键词： 准二维无序系统 态密度 局域长度 电导     

含有格点势的一维Fibonacci链热传导性质的研究

用传输矩阵的方法,研究了格点势(on-site势)对一维Fibonacci链的热传导性质(透射系数、Lyapunov指数及热导率κ)的影响.研究结果表明:当固定原子质量比和力作用常数比时,随着格点势的增大,低频区域的透射系数减小,对应的Lyapunov指数增大,透射谱向高频方向移动.同时,格点势越大,同样大小的体系对应的κ越小,当格点势足够大时,κ会趋近零.在热导率κ对振动频率ω²作图中,κ呈现台阶式缓慢上升的趋势,且在高频     

一维二元非对角关联无序体系跳跃电导特性

在单电子紧束缚无序模型基础上，建立了一维二元关联无序体系电子跳跃输运直流电导模型，并推导了其直流电导公式，通过计算其直流电导率，探讨了格点能量无序度、非对角关联及温度、外场对体系跳跃电导的影响.计算结果表明，一维二元无序体系的直流电导率随着格点能量无序度的增大而减小；当引入非对角关联时，体系出现退局域化现象，从而使体系的直流电导率增大；温度对体系的电子输运的影响表现为体系的直流电导率随温度的升高而增大；在外加电场的调制下，体系的直流电导率在强场区随电场强度增加而增长很快，呈现出非欧姆定律特性，但在弱场区外场的作用不明显. 关键词： 二元无序体系 跳跃电导 格点能量无序度 非对角关联     

Direct current hopping conductance along DNA chain

This paper proposes a model of direct current (DC) electron hopping transport in DNA, in which DNA is considered as a binary one-dimensional disordered system. To quantitatively study the DC conductivity in DNA, it numerically calculates the DC conductivity of DNA chains with different parameter values. The result shows that the DC conductivity of DNA chain increases with the increase of temperature. And the conductivity of DNA chain is depended on the probability p, which represents the degree of compositional disorder in a DNA sequence to some extent. For p<0.5, the conductivity of DNA chain decreases with the increase of p, while for p\geq0.5, the conductivity increases with the increase of p. The DC conductivity in DNA chain also varies with the change of the electric field, it presents non-Ohm's law conductivity characteristics.     

准一维多链无序体系跳跃电导特性

在单电子紧束缚近似下,建立了准一维多链无序体系直流、交流电子跳跃输运模型,通过计算探讨了无序模式、维度效应、温度及外场对其直流、交流电导率的影响.计算结果表明:准一维多链无序体系的直流、交流电导率随着格点能量无序度的增大而减小,非对角无序具有增强体系电子输运能力的作用.随着链数的增加,体系的直流、交流电导率增大,但格点能量无序度较小时,维度效应的影响不明显.在对角无序情况下准一维多链无序体系的交流电导率随温度的升高而增大,而在非对角无序模式下却随温度的升高而减小,但对于直流情况,体系的直流电导率随温度的升     

DNA分子链的电子局域性质及电导的研究

将一维随机二元固体模型应用于DNA分子链，利用传输矩阵方法来研究系统电子态的局域性质并进而讨论系统的导电性质.对一个链长为50000个碱基对的DNA序列，数值分析了局域长度和电导随碱基对的摩尔百分数、本征能量和无序度的变化关系.结果表明，系统的局域长度和电导强烈地依赖于能量，在能带中心部分局域长度大于边沿部分.无序度也在一定程度上影响着局域长度，双方成反向变化的关系.对有限长度的DNA分子链，局域长度体现出明显的对碱基对摩尔百分数的依赖关系，对正常成分比例的随机DNA序列，在所有能量范围内系统的态都是局域的，系统的电导很小，系统呈现绝缘体行为.仅当一种碱基对在序列中所占比例很小时，系统中可以发现与特定分立能量值相对应的“扩展态”存在，处在这些态下的系统有较大的电导，但这些扩展态是不稳定的，在热力学极限之下会消失. 关键词： DNA分子链 电子局域 局域长度 电导     

DNA分子链电子结构特性研究

在单电子紧束缚近似下，建立了一维无序二元DNA分子链模型，计算了链长为2×10⁴个碱基对的DNA分子链的电子态密度、局域化特性，并探讨了碱基对的不同组分、格点能量无序度对电子局域态的影响.结果表明：由于DNA分子链中格点能量无序及碱基对的不同组分的存在，其电子波函数呈现出局域化的特性，而局域长度作为衡量电子局域化程度的一个尺度，受碱基对的组分及格点能量无序度的影响. 关键词： DNA分子链 电子结构 电子局域态 局域长度     

一维无序二元固体中电子局域性质的研究

从单电子紧束缚模型的哈密顿量出发，格点能量随机取ε_A和ε_B，只计及格点之间的近程跳跃积分，建立了一维无序二元固体模型. 利用负本征值理论及无限阶微扰理论，对系统电子的本征值和本征态进行了数值计算. 结果表明与一定能量本征值对应的电子波函数只分布在系统的一定范围内，显示了其局域性. 借助传输矩阵方法，计算出电子的局域长度，讨论了局域长度随本征能量和无序度的变化关系，并研究了计入不同范围跳跃积分下，局域长度的变化特征. 关键词： 无序 二元固体 电子态 局域长度     

一维长程关联无序系统中的电子态

利用傅里叶滤波法在一维Anderson无序系统中产生了具有幂律谱密度公式s(q)∝q^-p形式的长程关联随机能量序列，并利用传输矩阵方法计算了系统中引入了长程关联后的局域长度，同时应用负本征值理论对系统中的电子态密度进行了分析，并分别把计算结果与系统中不具有长程关联时的局域长度与电子态密度进行了比较.结果表明，长程幂律关联的引入对电子态的性质产生了很大的影响，当关联指数p≥2.0时，在系统能带中心范围内发生了部分局域态向退局域态的转变，而同时电子态密度也发生了很大的变化，出现了六个范霍夫奇点，系统的能带范围也相应地得到展宽. 关键词： 无序系统 长程关联 局域长度 电子态密度