并苯分子结的热电性质

通过运用非平衡格林函数方法,研究了基于并苯连接石墨烯纳米带的分子结的热电性质.主要考虑了并苯分子长度、并苯分子与石墨烯纳米带电极的接触位置对并苯分子结热电参量的影响.结果发现并苯分子结最大热电优值(ZTmax)对应的热导中声子贡献往往占据主导地位.当并苯分子的长度增加,声子热导单调减少,最终变得与并苯分子长度几乎无关.当并苯分子与石墨烯纳米带左(右)电极的中(上)部接触时,对应的ZTmax是最高的,然而当并苯分子与石墨烯纳米带左(右)电极的中(中)部接触时,对应的ZTmax是最低的.当温度增加时, ZTmax有单调增加的趋势,无关于接触位置.随着并苯分子长度的增加, ZTmax对应化学势的位置越靠近本征费米能级.以上发现能对未来设计基于并苯分子结的热电器件提供有价值的参考.     

噻吩低聚物分子器件电输运特性的理论研究

利用从头计算方法和弹性散射格林函数理论,对不同噻吩低聚物分子的电输运性质进行理论研究．结果显示,由于分子几何结构对称性的不同使得末端基团跟金电极的连接方式不同,导致了分子与电极间耦合常数以及分子轨道的扩展性不同．出现了同系列的噻吩低聚物分子中较长的分子比较短的分子导电性更好的反常现象.     

分子间相互作用对硫醇分子膜电输运性质的影响

利用密度泛函理论和弹性散射格林函数方法,对硫醇分子膜的电学特性进行模拟.计算结果表明,由于分子间的相互作用,导致分子膜的导电能力比单分子提高2~3个数量级.分子结的导电能力随着压力增加而增加,电极距离的变化使分子与电极以及分子间的耦合增强、分子结的链内隧穿和链间隧穿几率增大,导致电流增加.     

压力对硫醇分子膜电输运性质的影响

利用密度泛函理论和弹性散射格林函数方法,对硫醇分子膜的电学特性进行了理论模拟,计算结果表明,分子结的导电能力随着压力增加而增加,对单分子构成的分子结来说,电流的增加主要是由于电极距离的变化导致单个分子与电极的耦合增强,对于由多个分子构成的分子膜来说,由于外加压力的变化,导致分子结的链内隧穿和链间隧穿几率增大,从而导致导...     

嘧啶与苯环对分子器件伏一安特性影响的差异研究

利用从头计算方法和弹性散射格林函数理论,对四苯分子和二嘧啶二苯分子电输运性质进行理论研究.结果显示,四苯分子比二嘧啶二苯分子具有更好的电输运能力,二嘧啶二苯分子显示出较好的整流特性.四苯分子较好的电输运性能力源于其部分分子轨道同时与两电极均有较好耦合,而二嘧啶二苯分子中,由于结构的不对称,使得对导电起主要贡献的分子轨道都局域于体系的一端.     

嘧啶与苯环对分子器件伏—安特性影响的差异研究

利用从头计算方法和弹性散射格林函数理论,对四苯分子和二嘧啶二苯分子电输运性质进行理论研究。结果显示,四苯分子比二嘧啶二苯分子具有更好的电输运能力,二嘧啶二苯分子显示出较好的整流特性。四苯分子较好的电输运性能源于其部分分子轨道同时与两电极均有较好耦合,而二嘧啶二苯中,由于结构的不对称,使得对导电起主要贡献的分子轨道都局域于体系的一端。     

电场对1,4-苯二甲氰分子电输运特性的影响

用从头算理论和弹性散射格林函数的方法,计算电场作用下的1,4-苯二甲氰分子体系的电子结构及其电导和电流.结果表明:电场使体系在分子和电极间存在电荷转移和重新分布,分子与电极接触面附近出现电子积聚区和电子耗散区,从而产生附加电偶极子,对分子的电导和电流产生抑制.此外,对分子轨道能级和分子与电极的耦合系数的影响也比较明显,导致分子的伏-安特性在考虑电场作用前后有一定的差异.     

单硫醇分子结的几何结构和电输运性质:压力效应与末端基团效应

利用杂化密度泛函理论,研究了以甲基、醇基、羧基为末端基团的烷烃硫醇分子与金电极形成分子结的过程,得到了分子结的几何结构与外加压力的关系. 并在此基础上,利用弹性散射格林函数方法研究了烷烃硫醇分子的电输运性质. 研究结果表明,对于C₁₁S分子来说,当两电极距离大于2.1 nm时,该分子结断裂;对于C₁₁SOH和C₁₀SCOOH来说,相应的分子结断裂的电极距离基本相同(2.15 nm). 在相同的外加压力(4.0 nN)下,C_{11关键词： 压力 末端基团 烷烃硫醇分子 电输运性质}     

官能团对分子器件电输运特性的影响

以4,4′-二巯基联苯分子为研究对象,利用第一性原理计算方法和非平衡格林函数理论,研究了官能团氨基和硝基对分子的电子结构以及分子结电输运性质的影响. 计算结果表明,在分子的不同位置添加同一类官能团氨基会使分子的电子结构发生变化,从而影响分子结的电输运性质. 而在分子的同一位置添加不同类型的官能团氨基和硝基则对分子间的相互作用有着显著影响,会使分子发生转动,从而改变分子的几何结构和电子结构,影响分子结的电输运特性. 并且发现随着分子的转动,添加官能团硝基时分子会呈现出记忆功能. 关键词： 官能团 电子输运 分子电子学     

末端基团对硫醇分子结电输运性质的影响北大核心CSCD

利用杂化密度泛函理论,研究了以甲基、醇基、羧基为末端基团的烷烃硫醇分子与金电极形成分子结的电子结构,利用弹性散射格林函数方法研究了烷烃硫醇分子的电输运性质.研究结果表明,末端基团对分子结导电能力有显著影响,其原因可归结为末端基团碳原子电子结合能的差异.结合能越高,末端基团电子的局域化程度越强,从而减弱了电子的输运能力.理论计算结果与实验结果定性定量上都比较符合.     

电场对单层有机电致发光二极管复合发光的影响

以电流连续性方程为基础，用易测量的注入电流密度来确定载流子浓度的边界值，得出载流子浓度和电流密度的解析表达式。计算并讨论了电子密度和电子电流密度在器件中的分布，电场对它们的影响以及电场与势垒对复合效率的影响。该模型较好地解释了有关实验现象。     

PVA栅绝缘层浓度对P3HT有机场效应晶体管性能的影响

采用溶液制备法制备了用PVA作为绝缘层、P3HT作为有源层的有机场效应晶体管,,研究了不同浓度PVA栅绝缘层对器件性能的影响。实验结果显示,以质量分数为8%的PVA溶液制备的栅绝缘层具有最好的性能,器件的场效应迁移率为0.31 cm²·V^-1·s^-1,阈值电压为-6 V。进一步分析了PVA栅绝缘层浓度对器件性能提高的原因,结果表明,对于制备溶液化的有机场效应晶体管,选取合适的PVA栅绝缘层浓度非常重要。     

橙皮素电场作用的分子结构和红外光谱理论研究

橙皮素(HES)是一种二氢黄酮药物, 为研究在外电场(EEF)作用下, HES的分子结构和光谱的变化,利用密度泛函理论(DFT)以及6-311G(d,p)基组,在C2-C1方向施加EEF(-0.005～0.010 a.u.)并优化HES分子的基态几何构型, 研究了分子总能量、键长、红外光谱(IR)、偶极矩(DM)和HOMO-LUMO能隙。在优化结构的基础上,采用含时密度泛函理论(TDDFT),探究不同EEF对紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、激发态(ES)的影响。结果显示,无EEF时,HES分子中C1-O18和C2-C26间的单键都优化成了双键,转变为烯醇式结构,这样分子中更多的基团构成一个共轭体系,形成最稳定的结构。随着EEF的增强,分子总能量先升后降,DM则先降后增,键长的变化复杂。当正向负向EEF都增强时,由于HES分子中不同化学键的振动产生的IR吸收峰(AP),相应地出现了不同的频谱移动,各个AP的强度也有不同的变化。无EEF时, UV-Vis在223.6和262 nm处有2个AP,分别处于E₂带、K带。223.6 nm处的AP随着EEF的增大出现了蓝移(BS),当EEF大于0.002 5 a.u.谱峰消失;262 nm处的AP在正向EEF下出现红移(RS),吸收强度随EEF的增强呈现衰弱趋势,当EEF为0.01 a.u.时, 谱峰RS至283 nm,强度达到最小值5 889.64 L·mol-1·cm-1;在负向EEF下出现BS,且吸收强度均增强,在EEF为-0.002 5 a.u.时, 谱峰BS至261 nm,强度增至最大值为12 500.36 L·mol-1·cm-1。当正向负向EEF都增强时,分子的能隙和激发态能量(EE)均呈现减小趋势,说明HES分子易被激发而处于活跃状态。在无EEF时, OS均大于零, 表明能够被激发。当不断加强正向EEF时, ES的OS均先升高再降低; 在负向EEF下OS有复杂的变化。分析EEF下物质的分子结构和光谱, 将为探究橙皮素的药效对其进行电场解离提供理论参考。     

迁移率对单层有机发光器件中电场与载流子分布的影响

有机发光器件的宏观特性与有机层中的电场和载流子浓度分布密切相关。建立的有机电致发光器件模型是由两个金属电极中间夹一层有机发光薄膜材料组成的单层器件,金属与有机发光层之间为欧姆接触。模型以载流子运动的扩散-漂移理论为基础,利用数值方法研究了有机发光层中双极载流子注入时的电势、电场、载流子浓度和复合密度分布。分析结果表明:当两种载流子的迁移率相同时,电场强度、载流子浓度、复合密度的分布呈对称形式。而当电子和空穴的迁移率μn和μp相差比较大时,高迁移率的载流子不仅仅分布在注入端附近而且还有一小部分能够传输到另一端,而低迁移率的载流子只分布在其注入端附近;当μn、μp的大小相差不大时,载流子传输情况就介于两者之间。当μn/μp的比值变化时,电场强度的极大值向载流子迁移率小的注入端偏移。     

33 Hz脉冲电场辐照对胰岛素淀粉样变性的影响

蛋白质结构失稳后会发生错误折叠、集聚或纤维化,不仅丧失正常功能,有时甚至会产生生物毒性,导致相关疾病。纤维化了的蛋白质是神经退行性疾病以及二型糖尿病等的主要诱因,它在溶液中具有和淀粉类似的特性,因此蛋白质的纤维化又被称为淀粉样变性。电磁辐射是引起蛋白质结构失稳的一个常见因素。经电场辐照后,蛋白质会发生去折叠和集聚,改变自发折叠机制。同时,经受电场辐照的扰动而失稳的蛋白质,纤维化过程也会受到一定的影响。以胰岛素为研究对象,利用硫磺素T(ThT)染色的荧光光谱法、透射电子显微镜(TEM)以及圆二色谱(CD)法,分别从纤维化的宏观动力学过程、成熟纤维丝微观形貌以及原纤维二级结构组成等不同角度,探究经33 Hz脉冲电场(PEF)不同电场强度及不同持续时间辐照后蛋白质在体外淀粉样变性机制的变化情况。结果表明,胰岛素溶液经过33 Hz PEF辐照后,淀粉样变性初期产生前体蛋白的成核期延长,原纤维丝聚集延长过程(即中间产物的寿命)缩短,形成的成熟纤维丝长度变短且整齐成簇无分支。这些效应随着辐照电场强度和辐照时间的增加而有不同程度的加强。研究结果一致说明PEF辐照对胰岛素的淀粉样变性有一定的抑制作用。     

基于有限元参数化设计的碳纳米管的场致增强因子计算

碳纳米管由于尺寸极小,它具有很大的场增强因子,且场发射稳定,这些特性使碳纳米管成为一种性能优良的场致发射材料。影响碳纳米管发射电流的重要参数是场增强因子,这需要求解拉普拉斯方程,由于理论解求解很困难,有限元方法成为一种有效的工具。使用有限元程序ANSYS对碳纳米管的静态电场进行了计算,建立了单根碳纳米管的模型,确定了边界条件。研究了金属型碳纳米管尖端周围的电场强度分布,为了更好地了解碳纳米管顶端附近的电场对长径比的影响,使用了参数化设计语言APDL,使得分析效率大大提高,并且计算结果与实际情况相符。说明这种方法是正确、可靠和高效的。     

Anisotropic transport properties in the phase-separated La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3/NdGaO_3 (001) films

The anisotropic transport property was investigated in a phase separation La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3(LCMO) film grown on(001)-oriented Nd GaO_3(NGO) substrate. It was found that the resistivity along the b-axis is much higher than that along the a-axis. Two resistivity peaks were observed in the temperature dependent measurement along the b-axis, one located at 91 K and the other centered at 165 K. Moreover, we also studied the response of the resistivities along the two axes to various electric currents, magnetic fields, and light illuminations. The resistivities along the two axes are sensitive to the magnetic field. However, the electric current and light illumination can influence the resistivity along the b-axis obviously, but have little effect on the resistivity along the a-axis. Based on these results, we believe that an anisotropicstrain-controlled MnO_6 octahedra shear-mode deformation may provide a mechanism of conduction filaments paths along the a-axis, which leads to the anisotropic transport property.     

对感生电场计算方法的探讨

对于感生电场的计算问题,在大学电磁学教材中一般都是利用反证法证明螺线管管内外的E感线都是与螺线管轴线相垂直的同心圆.笔者在此利用解析法和类比法两种方法来证明螺线管管内外的E感线都是与螺线管轴线相垂直的同心圆,并在此基础上计算了E感的大小,以供教学参考.