B原子的掺杂对富勒烯C32的电子传输特性与负微分电阻效应的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了硼原子的掺杂对于富勒稀C32分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响．结果显示硼原子的掺杂明显改变了C32分子的电子传输特性和负微分电阻效应．同时研究了掺杂的硼原子的个数多少对C32分子的影响．     

Mg、Na原子的嵌入对富勒烯C_(50)的电子传输特性与负微分电阻效应的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg、Na原子的嵌入对于C50分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响.结果显示Mg、Na原子的嵌入明显改变了C50分子的负微分电阻效应,且大大增强了C50分子的电子传输性能.分析认为,由于Mg、Na原子的嵌入,使得电子输运系数发生偏移而改变了C50分子的电子传输性能和负微分电阻效应.     

Mg、Na原子的嵌入对富勒烯C50的电子传输特性与负微分电阻效应的影响简

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg、Na原子的嵌入对于C50 分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响．结果显示Mg、Na原子的嵌入明显改变了C50分子的负微分电阻效应,且大大增强了C50分子的电子传输性能．     

硼氮原子取代掺杂对分子器件负微分电阻效应的影响

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.     

Mg原子的嵌入对富勒烯C36的电子结构与传导特性的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg原子的嵌入对于C36 分子的电子结构及传导特性的影响．结果显示Mg原子的嵌入明显改变了C36分子的负微分电阻效应,且大大增强了C36 分子的电子传输性能．     

硼、氮原子的掺杂对单个苯环的电子结构与传输特性的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了硼、氮原子的掺杂对于苯环的电子结构与电子传输特性的影响．结果显示硼、氮原子的掺杂明显改变了C32分子的电子结构和电子传输特性特性,硼原子的掺杂明显增强了苯环的电子传输特性,而氮原子的掺杂却明显降低了苯环的电子传输特性．同时分析了产生这些现象的原因．计算结果还显示随着外加偏压的增大,苯环的电子传输性能逐渐减弱．     

硼、氮原子的掺杂对单个苯环的电子结构与传输特性的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了硼、氮原子的掺杂对于苯环的电子结构与电子传输特性的影响.结果显示硼、氮原子的掺杂明显改变了C_(32)分子的电子结构和电子传输特性,硼原子的掺杂明显增强了苯环的电子传输特性,而氮原子的掺杂却明显降低了苯环的电子传输特性.同时分析了产生这些现象的原因.计算结果还显示随着外加偏压的增大,苯环的电子传输性能逐渐减弱.     

B/N掺杂类直三角石墨烯纳米带器件引起的整流效应

基于密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法, 研究了硼(氮)非对称掺杂类直三角石墨烯纳米带器件的电子输运性能. 计算结果表明: 单个硼或氮原子取代类直三角石墨烯纳米带顶点的碳原子后, 增强了体系的电导能力, 并且出现了新颖的整流效应. 分析表明: 这是由于硼氮掺杂类直三角石墨烯纳米带器件在正负偏压下分子能级的移动方向和前线分子轨道空间分布的不对称而产生的. 最重要的是, 当左右类直三角石墨烯纳米带的顶端原子同时被硼和氮掺杂后, 体系的整流效应显著增强, 而且出现负微分电阻效应.     

掺杂六角形石墨烯电子输运特性的研究

锯齿型和扶手椅型六角形石墨烯分别跨接在两Au电极上, 构成分子纳器件, 同时考虑对六角形石墨烯分别进行B, N和BN局部规则掺杂. 利用第一性原理方法, 系统地研究了这些器件的电子输运特性. 计算结果表明: B及BN掺杂到扶手椅型六角形石墨烯, 对其电流有较好的调控效应, 同时发现本征及掺杂后的锯齿型六角形石墨烯均表现为半导体性质, 且N及BN掺杂时, 表现出明显的负微分电阻现象, 特别是N掺杂的情况, 能呈现显著的负微分电阻效应, 这也许对于发展分子开关有重要应用. 通过其透射特性及掺杂诱发的六角形石墨烯电子结构的变化, 对这些结果的内在原因进行了说明.     

Mg、Na原子嵌入对富勒烯C32分子的电子结构与传输特性的影响

采用基于第一性原理的密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）方法对嵌入Na和Mg的富勒烯C₃₂分子Mg@C₃₂和Na@C₃₂连接面电极Au（1,1,1）所构成的分子器件进行了电子结构与传输特性的理论研究.得出了2个分子桥的电子结构、电子传输概率及伏安（Ⅰ-Ⅴ）特性.分析了影响电子结构与电子传输特性的因素.结果表明,金属Mg原子和Na原子的嵌入都大大增强了C₃₂分子的电子传输性能.     

有机薄膜器件负电阻特性的影响因素

研究了影响有机染料掺杂聚合物薄膜器件负电阻特性的因素，为探索有机负电阻的机理提供实验依据。实验中制备了多种有机染料掺杂聚合物薄膜器件，研究了有机小分子染料、聚合物基体、薄膜组成及厚度、ITO和聚苯胺阳极等对有机染料掺杂聚合物薄膜器件负电阻特性的影响。在室温、大气环境下，所制备的多种有机染料掺杂聚合物器件在所加电压为3～4V时，观察到明显的负电阻特性，电流峰谷比最大约为8。负电阻现象及峰谷比的大小受膜厚和器件的结构、制备工艺等影响。提出用负电阻和二极管并联组成的等效电路模型解释影响负电阻特性的因素，认为负电阻特性与载流子的不平衡注入有关。在此基础上设计、合成了主链含唔二唑电子传输基团的可溶性聚对苯撑乙烯衍生物，该聚合物兼具空穴和电子传输功能，在空气中具有较稳定的N型负电阻特性。进一步控制相关材料和工艺条件，有可能得到易于控制的负阻效应，开发出新型的有机负电阻器件。     

以石墨烯为电极的有机噻吩分子整流器的设计及电输运特性研究

传统硅基半导体器件受到了量子尺寸效应的限制,发展分子电子学器件有可能解决这一难题.本文提出了由石墨烯电极和有机噻吩分子相结合构造分子器件的思想,建构了"石墨烯-噻吩分子-石墨烯"结构的分子器件,并运用非平衡态格林函数结合密度泛函理论的方法研究了其电输运特性.系统地分析了电子给体"氨基"和电子受体"硝基"两种取代基的位置对有机噻吩分子电输运的影响.计算表明,有机噻吩二聚物被"氨基"和"硝基"取代后会产生明显的负微分电阻效应和整流效应.进一步对产生这些效应的物理机制进行分析,发现氨基的位置可以调整负微分电阻的强弱,硝基的位置可以改变整流的方向.     

富勒烯C32分子器件结构和传导特性的理论研究

利用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)方法对富勒烯C32分子及在C32的距离最远的两个碳原子处外接Li电极的C32分子器件进行了电子结构、电子传输性质的研究。设计了C32笼内嵌入Mg原子,外接Li电极的分子器件。通过计算,得出了两个分子器件的电子传输谱,分析了他们的电子结构和电子输运特性。说明了C32分子器件的电子传输主要集中于C32分子的壳表上,并且分子球的内侧和外侧的电子传输相近似。在C32分子内部嵌入Mg原子后,分子器件的电子传输仍主要集中在分子表面上,但在系统Mg@C32中,表面内侧的电子传输要比表面外侧的电子传输强。通过比较,结果表明两种富勒烯分子的电子传输性能顺序为Mg@C32>C32。     

Na掺杂对C20H20分子的电子输运性质影响

利用第一性原理密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了Na@C₂₀H₂₀分子的电子输运性质. 计算结果显示它的I-V曲线在偏圧 V范围内表现出了较好的线性特性, 出现了明显的负微分电阻现象, 并得到其平衡电导为0.0101G₀. 通过与Li@C₂₀H₂₀分子对比分析, 发现掺杂Na不仅能提高C₂₀H₂₀分子的电子输运能力, 而且 关键词： 20H₂₀分子')" href="#">Na@C₂₀H₂₀分子 电子输运 负微分电阻     

空富勒烯C36和嵌入Mg原子的C36分子的电子学特性研究

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了富勒烯C36分子和以金原子面为电极的Au-S-C36-S-Au电子传输系统的电子结构和传输特性.然后将镁原子嵌入C36笼腔内得到了一个新的分子器件Mg@C36,接金电极后建立了它的电子传输系统Au-S-Mg@C36-S-Au,并且得出了这一系统的电子能级、分子轨道分布、传输概率、态密度、伏安特性和电导曲线.结果显示C36和Mg@C36的电子传导主要集中在分子壳上,且系统Au-S-C36-S-Au中的电子传输主要分布在分子壳的外侧,而系统Au-S-Mg@C36-S-Au中的电子传输在分子壳外侧和内侧的近似相同,二个系统都有着非线性的Ⅰ-Ⅴ特性和电导曲线.     

空富勒烯C36和嵌入Mg原子的C36分子的电子学特性研究

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了富勒烯C36 分子和以金原子面为电极的Au-S-C36-S-Au电子传输系统的电子结构和传输特性.然后将镁原子嵌入C36笼腔内得到了一个新的分子器件Mg@C36,接金电极后建立了它的电子传输系统Au-S-Mg@C36-S-Au,并且得出了这一系统的电子能级、分子轨道分布、传输概率、态密度、伏安特性和电导曲线. 结果显示C36 和 Mg@C36的电子传导主要集中在分子壳上,且系统Au-S-C36-S-Au中的电子传输主要分布在分子壳的外侧,而系统Au-S-Mg@C36-S-Au中的电子传输在分子壳外侧和内侧的近似相同,二个系统都有着非线性的I-V特性和电导曲线。     

鼓型CoB_(16)~-团簇电子结构的探索:罕见的Co(-1)氧化态（英文）

本文发现CoB_(16)~-团簇由两个对称、上下错位相连的B_8环和位于中心的Co原子组成,它代表了金属掺杂硼纳米管结构的潜在雏形,这一发现为设计一维金属-硼纳米结构提供了机会.本文报道了CoB_(16)~-新的实验光电子能谱,并采用量子化学方法对其电子结构和化学成键特性进行了详细的电子结构分析,为进一步了解金属掺杂硼纳米管结构的化学键和稳定性提供了深入的见解.有趣的是,发现该类体系的中心Co原子具有异常低的氧化态,即负一价钴(-1).因此中性CoB_(16)分子可以被视为配体到金属的电荷转移化合物(Co~-@B_(16)~+).研究表明,掺杂金属和硼管之间的相互作用来源于共价和静电作用的相互协调,硼元素低的电负性使得硼团簇成为形成各种低价态化合物的重要化学配体.     

Li掺杂8-羟基喹啉铝的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了Li原子掺杂8-羟基喹啉铝(Alq₃)分子的几何构型、 前线分子轨道及电子转移特性. 研究结果表明, Li原子掺杂Alq₃后, Li原子与Alq₃的O, N原子键合, 形成电子转移复合物. Li原子将部分电子转移到Alq₃的吡啶环上, 在Alq₃的带隙内形成施主能级, 这种n型掺杂结构有效地提高了电子的传输效率; 但过多的Li原子的掺杂会使Alq₃分解, 从而减弱其电子传输能力. 为使Alq₃的电子传输能力达到最高, Li原子的掺杂应保持在2:1左右的比例.     

B/N掺杂对于石墨烯纳米片电子输运的影响

选用锯齿(zigzag)型石墨烯纳米片为研究对象, Au作为电极, 分子平面与Au的(111)面垂直, 并通过末端S原子化学吸附于金属表面, 构成两种分子器件: 一种是在纳米片的边缘掺杂N(B)原子, 发现电流-电压具有非线性行为, 但是整流系数较小, 特别是掺杂较多时, 整流具有不稳定性; 另一种是用烷链把两个石墨烯片连接, 在烷链附近和石墨烯片的边缘进行N(B)掺杂, 发现在烷链附近掺杂具有较大的整流, 但是掺杂的原子个数和位置会影响整流性能. 研究表明: 整流主要为正负电压下分子能级的移动方向和空间轨道分布不同导致. 部分体系中的负微分电阻现象主要由于偏压导致能级移动和透射峰形态的改变, 并且在某些偏压下主要透射通道被抑制而引起. 关键词： 石墨烯纳米片 电子输运 整流行为 非平衡格林函数方法     

N24B24分子结的电子传输

利用GW近似和非平衡格林函数结合的方法 研究了耦合到两个金属触点的N₂₄B₂₄分子的电子传输性. 计算结果表明,在单个和多个原子触点的态密度曲线上分别出现四个和三个谐振隧峰. 在I-V特性曲线上出现断路状态和微分负阻效应. 对于一、四、六、八原子的触点在电压分别在 ∓4.5、∓4、∓4.6、∓4.3 V表现出微分负阻效应行为. I-V特性在以低电压断开状态,呈独立的触点类型. I-V曲线取决于触点类型,并且表明N₂₄B₂₄分子呈现半导体的特性.