Multimode vibrational effects in single molecule conductance: A nonequilibrium Green's function approach
研究了多模态振动动力学在单分子结电子输运中的作用。该研究基于一个通用模型,该模型描述了通过连接到金属引线的单个分子的电荷传输。为了解决振动耦合的电子输运,我们采用非平衡格林函数方法,该方法将Galperin等人[Phys.Rev.B73,045314(2006)]最近提出的方法扩展到多个振动模式。该方法适用于两个系统:一个通用的模型与两个振动自由度和benzenedibutanethiolate共价键合到金电极。结果表明,多振动模式的耦合对分子结的电导有显著的影响。特别是,我们证明了不同的振动模式之间的电子诱导耦合的效果,并通过计算电流诱导的振动模式的激发研究非平衡振动效应。
2008-01-24 cond-mat.mes-hall
Universal Scaling of Nonequilibrium Transport in the Kondo Regime of Single Molecule Devices
标度律和普适性通常与展现出具有特征能量标度的涌现现象的系统相关联。我们报告两种不同类型的单分子晶体管(SMT)设备在近藤政权的非平衡输运测量。在低偏压和温度下的电导坚持由两个参数表征的标度函数。这个结果,类似于最近报道的半导体点与近藤温度低两个数量级,证明了这种标度形式的普遍性。我们比较提取的值的缩放系数以前的实验和理论结果。
2009-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mode-selective vibrational excitation induced by nonequilibrium transport processes in single-molecule junctions
在有限偏压下的纳米级分子结中,振动能的分子内分布可以强烈地偏离热平衡分布,并且可以以可控的方式选择性地激发特定的振动模式,而不管相应的模式频率。这表明与本地化的电子状态的非对称分子结的通用模型,采用主方程以及非平衡格林函数的方法。它示出,施加的偏置电压控制耦合到这些状态的特定振动模式的激发,通过调整它们的电子布居,这会影响由于与引线的能量交换的振动冷却过程的效率。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium transport through magnetic vibrating molecules
我们计算了通过分子或量子点的非平衡电导,其中相关电子能级的占据与强度$λ$耦合到声子模,也耦合到两个导电引线。该系统由Anderson-Holstein Hamilton描述。我们使用Keldysh形式主义和非交叉近似(NCA)的电子-电子和电子-声子相互作用解决了这个问题。我们得到了一个温和的降低近藤温度$T_K$与$λ$固定重整化能量的局域化水平$\tilde{E_d}$。论述了$\tilde{E_d}$的意义和价值。定域电子的谱密度显示除了宽度为$2 T_K$的近藤峰外,该峰的伴峰移动了声子频率$ ω_0$的倍数。非平衡电导作为偏置电压$V_b$的函数,在小的温度下,也显示在$ω_0$的倍数峰除了中央占主导地位的近藤峰附近的$V_b=0$。
2013-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium resonant spectroscopy of molecular vibrons
通过单分子的量子输运本质上受到分子振动的影响。我们研究了具有中间电子-振子耦合和任意耦合的单能级原型模型的行为。我们已经开发了一个理论,允许通过非平衡格林函数形式主义探索这一制度。我们表明,非平衡共振光谱能够确定分子轨道的能量和分子的振动谱。我们的研究结果是相关的扫描隧道光谱实验,并证明了系统的和自洽的调查的影响,通过单分子的输运的振动动力学的重要性。
2007-01-04 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Seebeck effect and thermoelectric efficiency of Kondo-correlated molecular junctions
从理论上研究了隧道结中强关联分子(或量子点)的非平衡热电输运性质。假设分子与接触的耦合是非对称的,我们利用微扰理论确定了由电压梯度和温度梯度驱动的非线性电流。然而,子系统组成的分子强耦合到一个接触,通过使用数值重整化群方法,它允许精确描述近藤关联解决。我们研究了温度梯度和电压依赖的非线性和微分塞贝克系数为各种初始配置的系统。特别是,我们表明,在库仑阻塞制度与单占领的分子,两个热势表现出符号的变化,由于在非平衡条件下的近藤关联。此外,我们确定的非线性热流和热电效率,表明该系统可以作为一个热机具有相当大的效率,取决于运输制度。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photoinduced dynamics of organic molecules using nonequilibrium Green's functions with second-Born, $GW$, $T$-matrix and three-particle ladder correlations
由分子靶的光激发触发的超快空穴动力学是一个高度相关的过程,即使对于那些具有弱相关基态的系统,如有机分子。在这里,我们提供了一个统一的框架和一个数值上有效的矩阵制定国家的最先进的非平衡格林函数(NEGF)的方法,如第二出生以及$GW$和$T$矩阵没有和{ \em}交换图。数值模拟的典范,精确可解的分子系统和所建立的NEGF方法的缺点突出。然后,我们开发了一个NEGF计划的基础上的Faddeev治疗的三粒子相关性的特殊改进,超过既定的方法进行了解释和证明。Faddeev NEGF方案与最大传播时间成线性关系,从而为大分子的飞秒模拟开辟了前景。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Quantum Interference and Decoherence in Single-Molecule Junctions: How Vibrations Induce Electrical Current
采用非平衡格林函数方法分析了单分子结中的量子干涉效应和退相干机制。电子隧穿纳米分子结准简并态时表现出干涉效应。我们发现,电子振动耦合,固有的任何分子结,强烈淬灭这种干扰效应。因此,电流可以显著大于没有电子振动耦合的情况。分析表明,如果结振动高度激发,例如由于共振输运机制中的电流诱导非平衡效应,则量子干涉的猝灭特别明显。
2011-02-21 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium conductance through a benzene molecule in the Kondo regime
从对称环的精确本征态出发,导出了低能有效的广义Anderson哈密顿量,它包含两个动量相反的自旋二重态和一个中性分子的单重态.对于苯,单线态(二重态)代表中性(单电荷)分子的基态。我们计算了通过苯分子的非平衡电导,掺杂一个电子或一个空穴(即在近藤制度),并连接到两个导电引线在不同的位置。我们使用Keldysh形式主义和非交叉近似(NCA)解决问题。当引线连接在\emph{para}位置(180度)时,该模型等价于普通杂质Anderson模型,并恢复了它的已知性质。对于其他位置,在涉及两个双峰的共隧穿过程中存在部分相消干涉,因此,Kondo温度以及差分电导$G=dI/dV_b$(其中$I$是电流)的中心峰(对于接近零的偏置电压$V_b$)的高度和宽度减小。此外,在有限$V_b$处出现两个峰。我们研究了这些峰的位置,$G$的温度依赖性和光谱密度。我们的形式也可以应用到碳纳米管量子点与谷间混合。
2012-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectroscopic probes of isolated nonequilibrium quantum matter: Quantum quenches, Floquet states, and distribution functions
我们调查的射频(rf)光谱,金属到超导体隧穿,和ARPES作为探针的孤立的平衡量子系统,并检查所起的关键作用的非平衡分布函数。作为一个例子,我们专注于诱导的拓扑时间周期(Floquet)相在二维$p+ip$超流体,以下的耦合强度的瞬时淬火。淬火后的库珀对占据的“地面”和“激发”Floquet状态的线性组合,由分布函数确定的系数。虽然Floquet能带结构表现出一个单一的避免交叉相对于平衡的情况下,分布函数显示在低能量的Floquet带的人口反转。对于实现在超冷原子,这两个功能的补偿,产生大量的平均射频信号,以及捕获的准平衡近似。特别是,射频频谱显示出一个强大的差距。单交叉发生,因为淬火诱导的Floquet相位属于一类特殊的孤子动力学的BCS方程。粒子数反转是这一结果,并确保了赝自旋缠绕数的守恒。作为比较,我们计算的射频信号时,只有较低的Floquet频带被占用,在这种情况下,间隙消失的强猝灭。固态实现中的隧穿信号不知道分布函数,并且可以表现出非常不同的行为。我们还研究RF,隧道效应,和ARPES弱猝灭,这样所产生的拓扑稳态的特点是由一个恒定的非平衡序参量。在有边界的系统中,隧穿揭示了马约拉纳边缘态。然而,由于边缘状态的本地射频信号被抑制的逆系统的大小的一个因素,并在整个样品的大部分空间deconfined。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
STM Studies of Isolated Mn12-Ph Single Molecule Magnets
利用低温扫描隧道显微镜(LT-STM)研究了高有序热解石墨(HOPG)上的Mn_(12)O_(12)(C_6H_5COO)_(16)(H_2O)_4(Mn_(12-Ph))单分子磁体。我们报告Mn 12-Ph的隔离,类似于金属核心原子和有机外部配体的单分子。在分子结构内观察到的局部隧穿电流显示出强烈的偏置电压依赖性,这是不同于HOPG表面的。此外,在局域态密度的内部不均匀性的证据已被观察到具有高空间分辨率,这种不均匀性似乎是由于本地化的金属行为。这些结果有利于单分子磁体孤立的磁测量研究。与大块晶体研究相比,我们的实验允许对分子中的原子位点进行具体研究。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium spintronic transport through Kondo impurities
本文分析了量子杂质的非平衡输运利用混合数值重整化群-含时密度矩阵重整化群温度场猝灭方法,研究了附着在铁磁导线上的量子点(或量子分子)的微分电导随偏压的变化规律,发现系统中存在一个有限的零偏压峰,近藤共振的特点,并让人想起平衡局域态密度。在非平衡条件下,微分电导中的共振也随着铅自旋极化的增加而减小。后者诱导了一个有效的交换场,提升了点能级的自旋简并度。因此,正如我们所证明的,近藤共振可以恢复抵消交换场与有限的外部磁场施加到系统。最后,我们研究了温度对非平衡电导的影响,重点研究了分裂近藤共振。因此,我们的工作提供了一个准确的定量描述的自旋分辨输运性质相关的量子点和分子嵌入在磁性隧道结。
2022-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical Monte Carlo investigation of spin reversals and nonequilibrium magnetization of single-molecule magnets
在本文中,我们结合热效应和Landau-Zener(LZ)量子隧穿效应在一个动态的Monte Carlo(DMC)框架,产生令人满意的磁化曲线的单分子磁体(SMM)系统。我们使用巨自旋近似的SMM自旋,并考虑定期晶格的SMM磁偶极相互作用(MDI)。我们计算自旋反转概率从热激活势垒跨越,直接LZ隧穿,和热辅助LZ隧穿在扫描磁场的存在下。我们做了系统的DMC模拟Mn $_{12}$系统与不同的温度和扫描速率。我们的模拟结果在低温磁化曲线中产生了明显的台阶结构,并且我们的结果表明,在3 K附近的高温下,热激活势垒跨越成为主导,而在中温下,热辅助隧穿起着重要的作用。这些与在易磁化轴和施加的磁场之间存在小的错位的情况下在良好的Mn $_{12}$样品(具有较少的无序)上的相应实验结果一致,因此我们的磁化曲线是令人满意的。此外,我们的DMC计算结果表明,在热效应的作用下,MDI对LZ隧穿过程有重要影响,但当温度接近3 K时,MDI和LZ隧穿在决定磁化曲线时都让位于热激活势垒跨越效应.这种DMC方法可以应用于其他SMM系统,并可用于研究SMM系统的其他性质。
2010-09-19 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Non-linear response of molecular junctions: The polaron model revisited
提出极化子模型作为非线性电导的可能机制[Galperin M,Ratner MA,and Nitzan A 2005 Nano Lett. 5 125-30],重点放在弱和强分子-铅耦合情况之间的差异。在一个分子水平的模型,我们提出了一个近似的电子格林函数的表达式对应于非弹性传输的情况下,在适当的限制减少到以前提出的表达式孤立的分子和分子结耦合到一个缓慢的振动(静态限制)。的相关性的考虑的基础上孤立的分子的限制,以了解性能的分子结进行了讨论。
2008-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Real-Time Diagrammatic Monte Carlo for Nonequilibrium Quantum Transport
我们提出了一种新的方法,耦合到偏置的非相互作用的铅,如纳米级分子器件中的量子输运相关的量子杂质模型的非平衡实时动力学。该方法是基于一个图表蒙特卡罗采样的实时扰动理论沿Keldysh轮廓。我们基准的方法上的非相互作用的共振能级模型,作为第一个非平凡的应用程序,我们研究零温度非平衡运输通过振动分子。
2008-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conserving GW scheme for nonequilibrium quantum transport in molecular contacts
我们给出了一个详细的介绍,我们最近的计划,包括在分子输运计算中使用的GW近似的非平衡Keldysh形式主义的相关效应。我们将GW的自能限制在中心区域,并采用密度泛函理论(DFT)对其进行了描述。一个最小的最大本地化的Wannier函数的基础上应用在中央GW区域和铅。使用一个保守的,即完全自洽的,GW自能的重要性,证明了分析和数值例子。我们引入了一个有效的自旋相关的相互作用,自动减少自相互作用的错误的所有订单的相互作用。该计划适用于安德森模型在平衡和出。在零温度下的平衡,我们发现GW描述的近藤共振相当好的中间相互作用强度。平衡,我们证明了一杆G 0 W 0近似可以产生严重的错误,特别是在高偏置。最后,我们考虑一个苯分子之间的无特征的线索。据发现,分子的HOMO-LUMO间隙计算GW显着减少耦合到引线的增加,反映了更有效的屏蔽在强耦合结。对于结的IV特性,我们发现HF和G 0 W 0 [G_HF]产生的结果比DFT和G 0 W 0 [G_DFT]更接近GW。这是解释在自相互作用的影响和寿命减少,由于电子-电子相互作用。
2008-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability analysis of multiple nonequilibrium fixed points in self-consistent electron transport calculations
提出了一种对自洽电子输运计算中出现的非平衡不动点进行稳定性分析的方法。非平衡不动点由单粒子密度矩阵的定常非线性动力学方程的自洽解给出。我们通过在不动点附近线性化动力学方程得到稳定性矩阵,并分析其谱的实部来评估不动点的渐近时间行为。我们推导出的Hartree-Fock和线性响应绝热含时密度泛函理论的稳定性矩阵的表达式。在非平衡Hartree-Fock近似下,对具有局域库仑相互作用的自旋简并单能级分子中的电子输运进行了多不动点稳定性分析.
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
AC transport and full-counting statistics of molecular junctions in the weak electron-vibration coupling regime
通过分子桥接两个大体积导体的载流子与分子的局部振动模式的耦合,一方面引起电子输运性质中的不同特征,并且引起振动性质中的非平衡特征,例如,人口,另一方面。在这里,我们从理论上探讨了一个通用模型的分子结偏置由任意直流电压在弱耦合制度。我们分析了电子振动相互作用对电流波动的全计数统计的签名(即,电流关联的累积量生成函数),我们给出了对施加在结上的交流场(在直流偏置电压之上)的响应的详细说明,我们研究了振动模式的非平衡分布以及它们在分子质心位移中引起的波动。计算使用非平衡格林函数的技术,并处理微扰理论中的电子振动耦合,在随机相位近似时,需要的。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall
Atomic-scale sensing of photoexcitation processes in electronically isolated molecules via atomic force microscopy
University of Regensburg(雷根斯堡大学);IBM Research(IBM研究院);University of Innsbruck(因斯布鲁克大学)
提出基于原子力显微镜的光激发单电荷AFM技术,通过同步激光脉冲探测单个分子中的光激发电子隧穿,实现埃级空间分辨率,并揭示长寿命四重激发态。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium transport through a singlet-triplet Anderson impurity
我们研究了一个具有双重态的组态与另一个具有单重态和三重态的组态杂化的Anderson模型。我们计算的电导通过系统的温度和偏置电压的函数,在量子临界线附近的系统是完全可解的。这些结果解释了最近在单分子量子点中的输运测量。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of electron-phonon interaction on non-equilibrium transport through single-molecule transistor
基于局域电子-声子相互作用(EPI)的非平衡格林函数和非微扰正则变换,研究了单分子晶体管(SMT)中的量子输运,特别是EPI和SMT-引线耦合对谱函数和电导的联合影响.除了通常的EPI诱导的重整化效应(如红移,锐化,和声子边带的SMT水平),由于改善的电子-声子系统的解缠结,它已被发现,SMT电子的光谱函数的轮廓是敏感的铅化学势,因此可以很容易地通过调整偏压以及SMT栅极电压进行操纵。因此,在这个系统中的破缺的粒子-空穴对称性可以清楚地识别通过声子边带的光谱函数。这些EPI效应也表现在SMT的非平衡输运性质中,特别是在低温下。
2005-05-11 cond-mat.mes-hall
Numerically exact path integral simulation of nonequilibrium quantum transport and dissipation
我们开发了一种迭代的,数值精确的方法来处理非平衡量子输运和耗散问题,避免了与标准蒙特卡罗技术相关的实时符号问题。该方法需要一个定义良好的去相关时间的非局部影响功能适当收敛到确切的限制。由于有限的去相关时间可能会出现从温度或从零温度下的电压降,该方法非常适合于描述的实时动态的单分子器件和量子点驱动到一个稳定的状态,通过与两个或多个电子引线的相互作用。我们数值研究了两个非平凡模型:耦合到两个电子库的两能级系统的非平衡布居的演化,以及非平衡Anderson模型中的量子输运。对于后一种情况,描述了两种不同的制剂。结果进行了比较,通过其他技术获得的。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Controlling quantum transport through a single molecule
本文采用自洽Hartree-Fock近似下的非平衡格林函数方法研究了单环芳香轮烯分子及其衍生物的多末端量子输运。提出了一种新的器件概念,量子干涉效应晶体管(QuIET),其利用源自分子对称性的完美相消干涉,并且通过引入破坏对称性的退相干和/或弹性散射来控制电流。这种方法克服了困扰许多纳米器件提案的功耗和环境敏感性的基本问题。
2005-08-18 cond-mat.mes-hall
Nonlinear thermoelectric transport in single-molecule junctions: the effect of electron-phonon interactions
本文从理论上分析了带振动桥的单分子结的稳态热电输运。热感应电荷电流在系统中探索使用非平衡格林函数形式主义。我们研究了桥上载流子之间的库仑相互作用和电子-声子相互作用对线性响应范围以外的热电流的综合影响。结果表明,电子-振动子相互作用可能会显着影响的幅度和方向的热电流,振动签名可能会出现。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
Effects of charge-dependent vibrational frequencies and anharmonicities in transport through molecules
作为一个更现实的单分子器件的振动建模的一步,我们调查的电荷依赖的振动频率和非谐电位对电子输运的影响。对于弱声子弛豫,我们发现,在这两种情况下,振动步骤分裂成众多的子步骤。这有效地导致了偏置依赖的电流-电压和电导特性,这提供了一个指纹的非平衡振动时,其他加宽机制是次要的振动特征的加宽。在不对称的分子-铅耦合的情况下,我们观察到,频率差也可以导致负微分电导。
2005-07-30 cond-mat.mes-hall
Charge transport through single molecules, quantum dots, and quantum wires
本文综述了近年来在单分子、量子点和量子线中电荷输运的关联和量子涨落现象的理论描述方面的进展。各种物理现象的地址,涉及到共同隧穿,对隧穿,绝热量子泵浦,电荷和自旋波动,和非均匀的Luttinger液体。我们回顾了理论上的多体方法来处理相关效应,量子涨落,非平衡物理,和复杂的纳米电子系统的定态的时间演化。
2010-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relativistic Dynamics and Electron Transport in Isolated Chiral Molecules
本文利用Dirac code中的完全相对论DFT与Landauer-Imry-Büttiker输运形式,研究孤立手性分子的手性态密度、电场响应及扭转角依赖的自旋透射,指出现有SOC处理需引入几何项或自旋流密度依赖泛函。
2025-01-07 cond-mat.mes-hall
Vibrational detection and control of spin in mixed-valence molecular transistors
我们调查电子输运通过一个混合价的分子复合物,其中多余的电子可以隧道之间的杂价过渡金属离子,每个具有固定的本地化自旋。我们表明,在这类分子的离子配体壳层的自旋和振动呼吸模式的相互作用,允许总的分子自旋被检测以及控制的非平衡运输。由于自旋相关的赝Jahn-Teller效应,具有不同自旋值的电子跃迁可以通过它们的振动电导侧峰来区分,而不需要使用外部磁场。相反,我们表明,整个分子的自旋状态也可以通过非平衡量子化的分子振动,由于振动诱导的自旋封锁控制。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Charge Migration in XUV Photoexcited Phenylalanine: a First-Principles Study Based on Real-Time Nonequilibrium Green's Functions
阿秒XUV脉冲辐照下分子中电荷的早期密度振荡发生在飞秒或亚飞秒时间尺度上。这种超快的电荷迁移过程是attoscience中的一个中心话题,因为它决定了分子结构的弛豫途径。超快电荷迁移的预测性量子理论应该包括分子的原子细节、电子相关性和由宽带宽XUV脉冲激活的大量电离通道。在这项工作中,我们提出了一个第一性原理非平衡格林函数方法满足所有三个要求,并将其应用到最近的实验上的光激发苯丙氨酸氨基酸。我们的研究结果表明,动力学相关性是必要的定量与实验数据的总体协议。特别是,我们能够捕捉到的瞬态振荡频率为0.15PHz和0.30PHz的空穴密度的胺基,以及它们的抑制和伴随的发展的一个新的振荡频率为0.25PHz后约14飞秒。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Counting statistics of tunneling through a single molecule: effect of distortion and displacement of vibrational potential surface
我们分析了一个分子量子点(QD)的核势的扭曲,以及它的平衡位置的移动,非平衡振动辅助隧穿的QD与一个单能级($ε_d$)耦合到振动模式的影响。为此,我们推导出一个明确的解析表达式的Franck-Condon(FC)因子的位移扭曲的振子表面的分子和建立速率方程的联合电子-声子表示检查的电流-电压特性和零频率散粒噪声,以及偏斜。我们的数值分析表明,失真有两个重要的影响。第一个是它打破了电荷态的激发光谱之间的对称性,导致相对于$ε_d>0$和$ε_d<0$的非对称隧穿性质。其次,畸变(振荡器的频率变化)显着改变电压激活的级联跃迁机制,并因此产生了一个不同的非平衡振动分布的情况下,没有畸变。结合强烈修改FC因子由于失真,这导致在一些新的输运功能:出现强NDC,即使是单能级量子点与对称隧道耦合;一个巨大的Fano因子,即使是一个分子与一个非常弱的电子-声子相互作用;和增强的偏斜度,可以有一个大的负值在某些条件下。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall
Strongly aligned molecules inside helium droplets in the near-adiabatic regime
碘(I $_2$)分子嵌入在He纳米液滴中通过160 ps长的激光脉冲对准。在脉冲峰值处出现的最高对准程度由$\langle \cos^2 θ_{2D} \rangle$量化,作为激光强度的函数进行测量。计算的$\langle \cos^2 θ_{2D} \rangle$是在温度为0.4 K时,对有效转动常数为气相值0.6倍的孤立分子气体的计算。理论分析使用角动量准粒子来描述超流氦中的旋转分子,合理化了为什么排列机制类似于具有有效旋转常数的孤立分子。He液滴中分子的一个主要优点是,它们的0.4 K温度导致比气相分子通常可以实现的更强的对准-这里通过液滴结果与孤立分子的$\sim$ 1 K超声束上的测量的直接比较来证明。通过对1,4-二碘苯和1,4-二溴苯的测定,进一步说明了这一点对于更复杂的复杂系统。对于所研究的所有三种分子种类,在He液滴中实现的$\langle \cos^2 θ_{2D} \rangle$的最高值超过0.96。
2017-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.atm-clus
Directed motion of C60 on a graphene sheet subjected to a temperature gradient
采用非平衡分子动力学模拟研究了温度梯度作用下C60分子在石墨烯片上的运动。C60分子被驱动并沿着系统运动,而它只是沿着垂直方向随机跳舞。温度梯度的增加增加了C60的定向速度。结果表明,自由能随C60分子向冷端移动而减小。基于温度梯度的驱动机制建议构建纳米级石墨烯基马达。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall
Chiral-induced angular momentum radiation in single molecular junctions
本文用非平衡格林函数方法揭示电偏压手性单分子结的角动量辐射源于非平衡输运导致的散射态非弹性跃迁,并建立其与分子几何因子的联系。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonequilibrium Fluctuation-Dissipation Theorems for Interacting Quantum Transport
我们研究非平衡(NE)涨落耗散(FD)的背景下,量子热电输运通过一个两端的纳米器件,在稳态和相互作用。导出了单粒子和双粒子关联函数的FD关系。数值应用,使用自洽NE格林函数计算,给出了在中心区域的电子-声子相互作用。我们发现,单粒子关联函数的FD关系对NE条件和相互作用都有很强的依赖性,而两粒子关联函数的FD关系对相互作用的依赖性要小得多.这表明有趣的应用单分子和其他纳米级传输实验:两个粒子的关联函数,从噪声和运输测量,提供有关的化学势和温度的梯度,以及系统的其他属性的信息。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Simulations of Heat Transport in Single-Molecule Junctions: Investigations of the Thermal Diode Effect
为了理解纳米结中热能流动的微观原理,我们采用经典的分子动力学(MD)模拟方法研究了金属-分子-金属结中的声子热输运。考虑到单分子金-烷二硫醇-金结,我们首先关注方法开发方面,并比较两种计算热导率的技术:(i)反向非平衡MD(RNEMD)方法,其中热量以恒定速率从相对金属输入和提取。在这种情况下,热导率是从结上产生的非平衡温度分布计算的。(ii)接近平衡MD(AEMD)方法,结的热导率从金属的平衡动力学获得。在这两种方法中,模拟烷烃链的不断增长的大小显示近似的长度无关的热导率,计算值匹配的计算和实验研究。RNEMD和AEMD方法提供了不同的见解热传输,我们讨论了它们的相对优点和缺点。评估作为热二极管的分子结的潜在应用,烷烃结的空间不对称的修改其接触区域与散装,无论是通过使用不同的端基或通过更换一个由Ag的Au接触。非谐性是建立在分子力场内的系统中的。使用RNEMD方法,我们表明,虽然温度曲线强烈变化(相比金-烷二硫醇-金结),由于这些结构的修改,热二极管效应是无关紧要的,在这些系统中-除非一个去非常大的热偏置。这一发现表明,人们应该寻求具有相当大的内部非谐效应的分子开发非线性热器件。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Superconducting transport through a vibrating molecule
本文研究了超导导线中弱耦合到单个相干声子/振动模的分子水平的非平衡电子输运。Keldysh格林函数形式主义用于计算整个偏置电压范围的电流。在亚间隙制度,多Andreev反射(MAR)过程伴随着声子发射导致丰富的结构附近的MAR通道的发病,包括奇偶校验效应,可以解释在非弹性MAR梯形图片。因此,我们建立了非弹性MAR的Keldysh形式主义和Landauer散射方法之间的联系。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A theory of nonequilibrium steady states in quantum chaotic systems
非平衡定态(NESS)是一种准定态,其中存在不断产生熵的电流,但局部观测量处处平稳。我们在量子混沌的框架下提出了NESS理论。在孤立的量子系统中,存在一些初态,它们的热力学极限和长时极限都是非对易的。这些态的密度矩阵$\hat ρ$显示了一个通用的结构。假设$α$和$β$分别是能量为$E_α$和$E_β$的哈密顿量的不同本征态。$<α|\hat ρ|β>$表现为一个随机数,它近似遵循均值为零的拉普拉斯分布。在热力学极限下,$<α|\hat ρ|β>$的方差是$\left|E_α-E_β\right|$的光滑函数,在极限$\left|E_α-E_β\right|\to 0$中按$1/(E_α-E_β)^2$缩放。当且仅当服从这个标度律时,初始态在长时间内演化为NESS。我们提出了我们的假设在一些混沌模型的数值证据。此外,我们发现,我们的假设意味着本征态热化假说(ETH)在一个二分系统。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph