二噻吩硼烷异构体分子结构测定的第一性原理研究 |
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引用本文: | 彭淑平,黄旭东,刘乾,任鹏,伍丹,范志强.二噻吩硼烷异构体分子结构测定的第一性原理研究[J].物理学报,2023(5):455-465. |
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作者姓名: | 彭淑平 黄旭东 刘乾 任鹏 伍丹 范志强 |
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作者单位: | 长沙理工大学物理与电子科学学院柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:12074046,12204066);;湖南省教育厅科学基金(批准号:20C0039,19C0027);;湖南省研究生科研创新项目(批准号:CXCLY2022141)资助的课题~~; |
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摘 要: | 本文在第一性原理计算基础上结合非平衡格林函数方法,研究了量子干涉效应对连接镍电极的二噻吩硼烷(dithienoborepin,DTB)分子结自旋输运性质的影响,并通过氨基和硝基钝化实现了对二噻吩硼烷分子异构体(DTB-A和DTB-B)的区分.结果表明,原始的DTB-A和DTB-B分子结在费米能级两侧都有一个自旋向上透射峰和一个自旋向下透射峰,且两个透射峰的能量位置和高度基本相同.因此,原始DTB-A和DTB-B分子结的自旋向上和自旋向下电流曲线基本重合,不能被明显区分.然而,研究发现量子干涉效应能不同程度地增强氨基钝化DTB-A分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力,并减弱氨基钝化DTB-B分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力.此外,研究还发现量子干涉效应可以显著提高硝基钝化DTB-B分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力,同时减弱硝基钝化DTB-A分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力.由于量子干涉效应对氨基和硝基钝化的DTB异构体分子结自旋输运能力有不同的调制作用,因此可以通过测量氨基和硝基钝化分子结的自旋电流值来区分DTB分子的两种异构体.
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关 键 词: | 第一性原理 密度泛函理论 分子器件 量子干涉 自旋输运 |
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