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相似文献
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1.
刘红霞  张鹤鸣  宋久旭  张志勇 《中国物理 B》2010,19(3):37104-037104
The structure of a heterojunction made up of an (8, 0) carbon nanotube and an (8, 0) boron nitride nanotube is achieved through geometry optimization implemented in the CASTEP package. Based on the optimized geometry, the model of the heterojunction is established. Its transport properties are investigated by combining the nonequilibrium Green's function with density functional theory. Results show that both the lowest unoccupied molecular orbital and the highest occupied molecular orbital mainly locate on the carbon nanotube section. In the current--voltage characteristic of the heterojunction, a rectification feature is revealed.  相似文献   

2.
Yi Guo 《中国物理 B》2022,31(4):47202-047202
Based on the density functional theory combined with the nonequilibrium Green function methodology, we have studied the thermally-driven spin-dependent transport properties of a combinational molecular junction consisting of a planar four-coordinate Fe molecule and a 15,16-dinitrile dihydropyrene/cyclophanediene molecule, with single-walled carbon nanotube bridge and electrode. Our results show that the magnetic field and light can effectively regulate the thermally-driven spin-dependent currents. Perfect thermal spin-filtering effect and good thermal switching effect are realized. The results are explained by the Fermi-Dirac distribution function, the spin-resolved transmission spectra, the spatial distribution of molecular projected self-consistent Hamiltonian orbitals, and the spin-resolved current spectra. On the basis of these thermally-driven spin-dependent transport properties, we have further designed three basic thermal spin molecular AND, OR, and NOT gates.  相似文献   

3.
贺泽龙  吕天全  崔莲  薛惠杰  李林军  尹海涛 《中国物理 B》2011,20(11):117303-117303
Using the nonequilibrium Keldysh Green's function technique, the Fano effect of a parallel-coupled triple Rashba quantum dot system is investigated. The conductance as a function of electron energy is numerically calculated. Compared with the case of a parallel-coupled double quantum dot system, two additional Fano resonance peaks occur in the conductance spectrum. By adjusting the structural parameters, the two Fano resonance peaks may change into the resonance peaks. In addition, the influence of Rashba spin-orbit interaction on the conductance is studied.  相似文献   

4.
卿前军  周欣  谢芳  陈丽群  王新军  谭仕华  彭小芳 《物理学报》2016,65(8):86301-086301
采用非平衡格林函数方法, 在保持总的能量输出通道中石墨链数不变的条件下, 研究并比较了并列的石墨纳米带通道中弹性声学声子输运和热导特性. 结果表明, 能量输出通道的增加能降低每个能量输出通道的热导; 与能量输入热库最近的能量输出通道热导最大, 最远的能量输出通道热导最小; 中间能量输出通道的热导性质与并列的各输出通道的结构参数密切相关, 最近和最远的能量输出通道的热导性质仅与各自能量输出通道的结构参数有关; 粗糙边缘结构能有效调节各通道的热导; 总的热导性质与能量输出通道石墨链数、能量输出通道数以及边缘结构粗糙程度密切相关.  相似文献   

5.
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  相似文献   

6.
王伟 《物理》2007,36(4):288-294
介绍了用于两端分子电子器件电性能测试的纳米孔技术、交叉线接触技术、导电原子力显微镜技术、扫描隧道显微镜技术、纳米间距电极技术以及机械可控断裂结技术.结合分子器件的电性能测试要求,对各类测试方法进行了分析评价,并简要指出了分子器件电性能测试研究的发展趋势。  相似文献   

7.
王伟 《物理》2007,36(04):288-294
介绍了用于两端分子电子器件电性能测试的纳米孔技术、交叉线接触技术、导电原子力显微镜技术、扫描隧道显微镜技术、纳米间距电极技术以及机械可控断裂结技术.结合分子器件的电性能测试要求,对各类测试方法进行了分析评价,并简要指出了分子器件电性能测试研究的发展趋势.  相似文献   

8.
The effect of terminal groups on the electron transport through metal-molecule-metal system has been investigated using nonequilibrium Green's function (NEGF) formalism combined with extended Huckel theory (EHT). Au-molecule-Au junctions are constructed with borazine and BCN unit structure as core molecule and sulphur (S), oxygen (O), selenium (Se) and cyano-group (CN) as terminal groups. The electron transport characteristics of the borazine and BCN molecular systems are analyzed through the transmission spectra and the current-voltage curve. The results demonstrate that the terminal groups modifying the transport behaviors of these systems in a controlled way. Our result shows that, selenium is the best linker to couple borazine to Au electrode and oxygen is the best one to couple BCN to Au electrode. Furthermore, the results of borazine systems are compared with that of BCN molecular systems and are discussed. Simulation results show that the conductance through BCN molecular systems is four times larger than the borazine molecular systems. Negative differential resistance behavior is observed with borazine-CN system and the saturation feature appears in BCN systems.  相似文献   

9.
林晓那  张广平  任俊峰  原晓波  胡贵超 《物理学报》2014,63(6):68502-068502
结合密度泛函理论和非平衡格林函数方法计算了溶液酸碱性对低聚苯亚乙炔基分子结电输运性质的影响,此低聚苯亚乙炔基分子中两个不同位置的H原子被氨基和羧基取代.通过质子化和去质子化模拟酸性溶液和碱性溶液对分子结构的影响.计算结果表明:中性环境下分子器件具有良好的导电性和微弱的整流效应;碱性溶液中羧基去质子化后,分子器件电流值增长近一倍,但整流效应变化不明显;酸性溶液中氨基质子化后,分子器件正向偏压导电性能略微降低,但整流方向发生明显反转,且与中性环境下的情况相比,整流比提高了近三倍.提出了一种利用化学手段控制分子结导电能力和整流性能的方法.  相似文献   

10.
黄耀清  郝成红  郑继明  任兆玉 《物理学报》2013,62(8):83601-083601
利用过渡金属掺杂的硅基团簇, 构建了一种自旋分子结; 并利用第一性原理方法, 对其电子自旋极化输运性质进行了研究. 计算表明, 通过过渡金属掺杂可以有效地产生自旋极化电流, 磁性金属Fe和非磁性金属Cr和Mn掺杂的体系呈现出较明显的自旋极化透射现象, 但分子结的自旋极化输运能力与团簇孤立状态下的磁矩无一致性.从Sc到Ni的掺杂, 体系的自旋极化透射能力先增大后迅速减小, 在Fe掺杂的Si12团簇中出现最大值. 关键词: 硅团簇 自旋极化输运 密度泛函理论 非平衡格林函数  相似文献   

11.
六元杂环分子电学特性的理论研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
马勇  邹斌  李宗良  王传奎  罗毅 《物理学报》2006,55(4):1974-1978
在第一性原理基础上,利用弹性散射格林函数方法,研究了六元杂环分子结2,5-哒嗪二硫酚 、2,5-吡嗪二硫酚和2,5-嘧啶二硫酚的电子输运特性,分析了终端原子的选取对杂环分子吡 啶电学特性的影响. 利用分子前线轨道理论和微扰方法定量地确定了分子与金属的相互作用 能参数. 计算结果表明,2,5-哒嗪二硫酚具有较好的电学特性,而2,5-嘧啶二硫酚在外加电 压较低时电导值比较小. 对于吡啶分子,选取硒原子作为终端原子时,其导电特性优于分别 以氧原子和硫原子作为终端原子的情况. 关键词: 六元杂环分子 伏安特性 电子输运 分子电子学  相似文献   

12.
范志强  谢芳 《物理学报》2012,61(7):77303-077303
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.  相似文献   

13.
利用从头算理论和弹性散射格林函数的方法,计算杂环分子体系同分异构体的电导和电流.结果表明,扩展分子轨道和耦合系数是影响分子体系电输运特性的两个重要因素.各同分异构体中氮原子位置和终端原子的不同,使其分子轨道的扩展性和与电极的耦合程度存在差别,导致其电输运特性的差异.  相似文献   

14.
Using Fe, Co or Ni chains as electrodes, we designed several annulene-based molecular spintronic devices and investigated the quantum transport properties based on density functional theory and non-equilibrium Green's function method.Our results show that these devices have outstanding spin-filter capabilities and exhibit giant magnetoresistance effect,and that with Ni chains as electrodes, the device has the best transport properties. Furthermore, we investigated the spinpolarized optoelectronic properties of the device with Ni electrodes and found that the spin-polarized photocurrents can be directly generated by irradiating the device with infrared, visible or ultraviolet light. More importantly, if the magnetization directions of the two electrodes are antiparallel, the photocurrents with different spins are spatially separated, appearing at different electrodes. This phenomenon provides a new way to simultaneously generate two spin currents.  相似文献   

15.
赵佩  郑继明  陈有为  郭平  任兆玉 《物理学报》2011,60(6):68501-068501
用基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡态格林函数方法对(4,4)单壁碳纳米管及其吸附氧气分子情况下的平衡态和非平衡态电导性质进行了研究. 发现在小于2 V的偏压下,系统对电压的增加呈现两种不同增长速率的电流响应,其中电压小于1.1 V时电流增加速率较大;而当电压大于该值后,电流对电压增加速率变缓. 吸附的氧分子提供双重的作用,一方面氧分子提供的能级有利于电子隧穿中心散射区;另一方面氧分子的电子态会破坏碳管的平移对称性,从而降低电子对系统的透射能力. 关键词: 单壁碳纳米管 氧分子吸附 电子输运 非平衡态格林函数  相似文献   

16.
吴宇  蔡绍洪  邓明森  孙光宇  刘文江 《物理学报》2018,67(2):26501-026501
聚噻吩块体通常被视为绝热材料,其热导率小于1W·m~(-1)·K~(-1).但近年发现对于室温下沿聚噻吩分子链方向排列的无定形聚噻吩纳米纤维,其热导率高于聚噻吩块体,可达4.4W·m~(-1)·K~(-1).为了相对准确地揭示纳米尺度聚噻吩单链热输运的微观特征,从量子力学出发,在密度泛函理论计算的基础上,应用中间插入延展方法结合非平衡格林函数方法,对长度为25.107nm、包含448个原子的聚噻吩单链的量子热输运及其同位素效应进行了研究,并与分子动力学方法模拟的结果进行了详细比较.结果表明:室温下32 nm长的纯聚噻吩单链热导率上限高达30.2 W·m~(-1)·K~(-1),与铅的热导率35 W·m~(-1).K~(-1)相近;相同掺杂比例(原子百分数)下C元素热导的同位素效应比S元素显著;室温下聚噻吩单链中~(12)C,~(13)C等比例随机掺杂时的同位素效应最为显著,此时聚噻吩单链的平均热导至少降低了30%;室温下纯聚噻吩单链的热导随C的相对原子质量增加近似呈反比例减小,随S的相对原子质量增加呈非线性单调增加.该研究对认识和调控聚噻吩这种新型功能材料的热输运特性具有积极的价值.  相似文献   

17.
贺泽龙  吕天全  张迪 《中国物理 B》2013,22(2):27306-027306
Using the nonequilibrium Green’s function technique,electron transport through a laterally coupled vertical triple quantum dot is investigated.The conductance as a function of electron energy is numerically calculated.The evolution of the conductance strongly depends on the configuration of dot levels and interdot coupling strengths.  相似文献   

18.
利用从头计算方法和弹性散射格林函数的方法,对4,4'-二巯基二苯醚分子电输运特性的研究结果显示,分子与电极之间接触点的构型以及两电极之间的距离对4,4'-二巯基二苯醚分子的电输运性质都有很大影响.电流随电极距离的变化与耦合系数的变化存在着密切关系.分子末端硫原子处于金原子的顶位上时电流的开启电压很小,而处在金(111)面的空位上时约有1.0V左右电流禁区.与实验结果相比,硫原子更可能处在金(111)面的空位上方.  相似文献   

19.
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.  相似文献   

20.
李宗良  李怀志  马勇  张广平  王传奎 《中国物理 B》2010,19(6):67305-067305
A first-principles computational method based on the hybrid density functional theory is developed to simulate the electronic transport properties of oligomeric phenylene ethynylene molecular junctions with H2O molecules accumulated in the vicinity as recently reported by Na {\it et al.} [\wx{Nanotechnology}{18} 424001 (2007)]. The numerical results show that the hydrogen bonds between the oxygen atoms of the oligomeric phenylene ethynylene molecule and H2O molecules result in the localisation of the molecular orbitals and lead to the lower transition peaks. The H2O molecular chains accumulated in the vicinity of the molecular junction can not only change the electronic structure of the molecular junctions, but also open additional electronic transport pathways. The obvious influence of H2O molecules on the electronic structure of the molecular junction and its electronic transport properties is thus demonstrated.  相似文献   

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