Many-body localized molecular orbital approach to molecular transport
发展了一种描述分子输运中非平衡多体效应的从头算理论方法。我们引入了定域分子轨道基,并在此基础上建立了多体模型。特别是,Hubbard-Anderson哈密顿量推导出单分子结与中间耦合的铅。作为一个例子,我们考虑与金电极的苯二硫醇结。得到了一个有效的少能级模型,计算和分析了该模型的光谱和输运性质。在低偏压下,电子-电子相互作用对输运有重要影响,并引起多尺度库仑阻塞。在大偏压下,通过不对称耦合的分子边缘态的输运导致“异常”电导特征的出现,即,具有出乎意料的大/小高度或甚至不位于预期的共振能量处的峰。
2012-10-20 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent thermal transport of single molecular junctions from semi-classical Langevin molecular dynamics
近年来,人们利用微瓦分辨率的扫描探针测量了室温下单分子结的热导率。然而,为了探索单分子极限下的能量传递和发展单分子器件,需要在更宽的温度范围内充分理解热输运。在这里,采用半经典朗之万分子动力学方法,进行了比较研究的烷烃链之间的Au和石墨烯电极的热输运,分别。我们说明了量子统计和非谐相互作用在两种类型的结中的不同作用。对于石墨烯结,量子统计在室温下是必不可少的,而非谐相互作用可以忽略不计。对于Au结,则是另一种方式。我们的研究铺平了道路,包括量子统计和非谐相互作用在一个理论框架内,在整个温度范围内的理论上理解现实的单分子结的热输运。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall
Quantum transport through molecular wires
利用格林函数方法研究了由吡咯、呋喃和噻吩等杂环分子构成的分子线的电子输运性质。基于紧束缚模型给出了描述这些线中电子输运的参数计算。结果表明,杂环分子中的杂原子和分子与电极的耦合强度对输运性质有显著影响。电导($g$)在弱分子耦合极限下表现出与分子能级相关的尖锐共振峰,而在强分子耦合极限下它们变宽。这些共振峰随着杂环分子中杂原子的变化而发生位移。通过对这些分子导线的电流-电压($I$ - $V$)特性的研究,电子通过这些分子导线的传递的所有基本特征变得更加清晰可见,并且它们在分子传递的研究中提供了几个关键信息。
2009-09-07 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron transport through molecular junctions
目前,分子隧道结被认为是各种纳米器件的重要有源元件。这给研究控制电子输运通过分子的物理机制提供了强烈的动机。电子在分子桥中的运动总是受到环境的影响,与分子桥的相互作用会改变电子的能量,在一定条件下,这些非弹性效应会显著改变电子输运特性。在目前的工作中,我们描述的非弹性和耗散效应的电子输运发生由于分子桥振动和随机热激活离子运动。我们有意使用简单的模型和计算技术,使读者专注于分子隧道结中的非弹性电子输运物理。我们考虑了电子-振子相互作用及其在非弹性隧穿谱、极化效应和耗散电子输运中的表现。此外,我们还简要讨论了大分子中的长程电子转移反应及其与分子结中电子输运的关系。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall
Coherent charge transport through molecular wires: influence of strong Coulomb repulsion
在强库仑排斥极限下,推导了分子导线中电子输运的主方程。这种方法适用于两种典型的情况:首先,我们研究通过一个开放的传导通道,我们发现,目前表现出欧姆样行为的运输。其次,我们探讨了桥接分子导线的输运性质,其中电流作为导线长度的函数呈指数衰减。对于这两种情况,我们讨论的差异的情况下,非相互作用的电子。
2005-06-22 cond-mat.mes-hall
Hierarchical quantum master equation approach to charge transport in molecular junctions with time-dependent molecule-lead coupling strengths
分子结中的时变电流可以由结构涨落或与外场的相互作用引起。在本出版物中,我们演示了如何分层量子主方程方法可以用来研究在分子结的时间依赖性运输。这种减少的密度矩阵方法提供了一个数值精确的解决方案,包括时间依赖的能级,分子铅耦合强度和电子状态之间的分子桥的传输问题。基于一个有代表性的模型,分析了随时间变化的分子-铅耦合对电子电流的影响。
2018-04-30 cond-mat.mes-hall
Variational approach to transport in quantum dots
我们导出了一个变分原理,它定义了相关杂质模拟的非平衡稳态输运,例如,耦合到偏置引线的量子点。将该变分原理推广到Gutzwiller变分空间,并应用于半填充的简单单轨道Anderson杂质模型的研究,得到了与量子点中所观察到的偏置值相一致的结果.除了对非平衡问题中的变分原理的形式定义的纯理论兴趣之外,所提出的特定方法具有足够简单和灵活以处理更复杂的系统和变分空间的重要优点。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Molecular Spintronics: Spin-Dependent Electron Transport in Molecular Wires
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过分子线桥接铁磁金属纳米接触。我们扩展到磁性系统最近提出的模型,提供了一个em的电导测量Reed等。上的Au断裂连接桥的自组装分子单层(SAMs)的1,4-benzene-dithiolate(BDT)分子。根据我们的计算,我们预测,自旋阀行为应该是观察到的镍断裂结桥SAM的形成从BDT。我们还考虑自旋输运系统组成的一个干净的铁磁镍STM尖端和自组装分子的苯硫醇在金和镍基板。我们发现,自旋阀的行为应该是可能的镍基板。对于衬底是金的情况下,我们表明,它应该是可以注入到衬底的高度自旋极化电流。
2002-08-15 cond-mat.mes-hall
Electron transport in multi-terminal molecular device
在密度泛函理论和非平衡Keldysh理论的框架下计算了四端分子器件的电子输运性质。额外的两个终端导致新的属性,包括一个显着的负微分电阻不存在于一个双端设置,和伪门效应。一般来说,四个终端和中心分子之间的量子干涉导致复杂的非线性行为,这取决于偏置下各个分子状态的排列及其与引线的耦合。
2009-08-29 cond-mat.mes-hall
Thermal transport in fullerene-based molecular junctions: Molecular dynamics simulations
本研究通过经典分子动力学模拟,采用三种方法计算富勒烯单体、二聚体和三聚体分子结的热导,发现三聚体结热导显著降低,为设计低热导热电结提供参考。
2024-02-09 cond-mat.mes-hall
Theory of exciton transport in molecular crystals strongly coupled to a cavity: A temperature-dependent variational approach
本文提出了有机分子晶体中激子输运的半解析理论。基于Holstein-Tavis-Cummings模型和Kubo公式,我们在温度依赖的变分正则变换框架下推导出激子迁移率表达式,该表达式可以涵盖激子-振动耦合、激子-腔耦合和温度的广泛范围.在激子-振动耦合的零阶中得到了总迁移率相干部分的封闭形式的表达式,这表明了振动修饰暗激子在确定输运机制中的意义。通过对H-和J-聚集体的数值模拟,我们发现激子-腔耦合对总迁移率有显著的影响:1)在低温下,H-聚集体存在一个最佳激子-腔耦合强度,在此强度下迁移率达到最大,而J-聚集体的迁移率随着激子-腔耦合的增加而单调下降; 2)在高温下,空穴增强了两种团聚体的流动性。我们说明了上述低温下观察到的H-聚集体中的最佳流动性在室温下使用现实的参数。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall
Non-Linear Transport through a Molecular Nanojunction
我们提出了一个简单的模型,通过一个金属-分子-金属纳米结,包括充电效应,以及方面的分子的电子结构的电输运。在非线性电输运中,大的充电能量和金属-分子耦合的不对称性的相互作用可以导致各种效应。特别是,在一定条件下观察到强的负微分电导。
2001-12-18 cond-mat.mes-hall
Three-terminal thermoelectric transport through a molecular junction
本文讨论了分子桥中的热电输运,着重讨论了输运电子与分子振动模耦合所引起的非弹性过程的影响。特别地,发现当分子强烈耦合到其自身的热浴时,其可以处于与电子库的温度不同的温度,分子和电子之间的热流可以转换成电流。推导出这种转换和类似的传输系数的表达式,并概述了一个可能的情况下,增加其幅度。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Transport and optical response of molecular junctions driven by surface plasmon-polaritons
我们考虑了外加含时电磁场作用下的偏置分子结。采用时域有限差分法计算了两种典型的结结构(蝴蝶结天线和金属纳米球)的场。时间相关的传输和光学响应的结内计算非平衡格林函数的方法表示的形式方便的描述多层次系统。我们给出了一个二能级(HOMO-LUMO)模型的数值结果,并讨论了局域表面等离子体极化激元模式对输运的影响。
2009-11-12 cond-mat.mes-hall
Theory of Vibrationally Inelastic Electron Transport through Molecular Bridges
研究了通过分子桥连接到两个引线上的振动非弹性电子输运。这项研究是基于一个通用的振动激发模型的共振传输的电子通过分子结。采用电子-分子散射理论的方法,可以精确地计算出分子桥的透射率。通过结的电流近似使用Landauer型公式获得。考虑到不同的参数制度,其中包括一个分子桥的情况下,是弱耦合到引线,导致窄的共振结构,和相反的情况下,与引线的强相互作用所造成的广泛的共振,我们调查的特性影响的相干和耗散振动运动的电子输运。此外,广泛使用的近似,如宽带近似和弹性输运机制的限制的有效性进行了一些详细的调查。
2004-04-23 cond-mat.mes-hall
Molecular transport junctions: Current from electronic excitations in the leads
使用一个包含两个能级桥的模型连接自由电子库,我们表明,耦合的分子桥的电子-空穴激发的引线可以显着影响通过分子junctions.In某些情况下,例如,表现出强电荷转移跃迁的分子的源漏电流,从电子-空穴激发的贡献可以超过Landauer弹性电流和主导所观察到的导电。
2005-11-17 cond-mat.mes-hall
Adsorption-Induced Solvent-Based Electrostatic Gating of Charge Transport through Molecular Junctions
最近的实验表明,分子尺度器件的传输特性可以被周围的溶剂可逆地改变。在这里,我们使用的组合第一性原理计算和实验来解释这种变化的传输特性,通过在附近的导电和溶剂分子化学结合到电极所造成的结的局部静电势的转变。这种效应被发现改变了超过50%的联吡啶-金结的电导。此外,我们开发了一个通用的静电模型,定量预测电导和溶剂和导电分子的结合能和偶极子之间的关系。我们的工作表明,溶剂诱导效应是一个可行的路线控制电荷和能量传输在分子尺度的界面。
2014-10-06 cond-mat.mes-hall
Numerically exact, time-dependent study of correlated electron transport in model molecular junctions
本文应用多层多组态含时Hartree理论研究了单分子结模型中的关联电子输运。扩展以前的工作,我们考虑模型,其中包括电子-电子和电子振动相互作用。结果表明,相互作用的瞬态和稳态电流的影响。结合分子桥的非平衡电子布居分析了其物理机制。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall
First-principles molecular transport calculation for the benzenedithiolate molecule
采用基于密度泛函理论和非平衡格林函数的第一性原理方法,研究了苯二硫醇盐与单原子金、铂电极连接的分子输运体系.使用对称性参数,我们解释了为什么电导机制是不同的金和铂电极。我们提出的电荷稳定性图的苯二硫醇连接单原子铂电极,包括多体效应的扩展哈伯德哈密顿量,并讨论如何电极和多体效应影响系统的输运性质。
2017-10-09 cond-mat.mes-hall
Electron and phonon drag in thermoelectric transport through coherent molecular conductors
本文用非平衡格林函数方法研究了双电子、双声子共格分子导体的热电输运。我们专注于电子和声子之间的相互阻力运输作为“动量”转移的结果,这只发生在至少有两个声子自由度。在推导出线性阻力系数的表达式后,服从Onsager关系,我们进一步研究了它们对非平衡输运的影响。结果表明,拖曳效应与另外两种现象密切相关:(1)通过相干导体的绝热电荷泵;(2)电流诱导的非保守有效磁力对声子的作用。
2016-01-24 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon scattering from Green's function transport combined with Molecular Dynamics: Applications to mobility predictions
我们提出了一个概念上简单的方法来处理电子-声子散射和声子有限迁移率。通过结合基于格林函数的传输计算和分子动力学(MD),我们得到了一个依赖于温度的传输,我们评估的流动性。我们验证我们的方法通过比较不同的散装和一维系统的玻尔兹曼输运方程(BTE)获得的迁移率和电导率。对于体硅和金,我们成功地与实验值进行比较。我们讨论的局限性和优势的计算方法。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall
Transport through a molecular quantum dot in the polaron crossover regime
我们考虑通过耦合到局域振动模的分子量子点的共振输运。应用极化子表象中的非平衡格林函数技术,我们发展了一个计算中间电子-声子耦合区分子电子谱函数的非微扰方案。随着隧穿耦合的铅,极化子云之间的相关性变得更加重要,在相对较高的温度下,导致光谱函数中的峰结构的强烈锐化。电流-电压特性中的这些特征的检测被简要地讨论。
2007-03-23 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Ballistic Transport Revealed by Molecular Nanoprobe Experiments
原子尺度的电荷输运性质不仅具有重要的基本意义,而且与许多技术应用高度相关。然而,能够在相关的个位数纳米长度尺度上检测电荷传输的实验方法是稀缺的。在这里,我们报告的分子纳米探针(MONA)的实验,在Pd(110),我们利用电荷载流子驱动的开关的一个单一的顺式-2-丁烯分子检测弹道输运性质在几个纳米的长度尺度。我们的数据表明了一个惊人的角度依赖性与下降的电荷输运沿[1-10]取向的原子行和峰值在横向[001]方向。窄角宽度的功能和距离相关的测量表明,纳米尺度的弹道输运性能的金属表面的原子结构的显着影响。
2023-02-04 cond-mat.mes-hall
Nonlinear charge transport in redox molecular junctions: a Marcus perspective
氧化还原分子结是涉及分子桥的多于一种氧化态的分子传导结。这种性质来自于分子瞬时定位传输电子的能力,这意味着相对较弱的分子-引线耦合,并且在许多情况下,电子转移的马库斯理论的有效性。在这里,我们研究的影响,这种连接的非线性传输特性的这种属性。我们得到了一个解析解的积分方程,描述分子传导的马库斯动力学制度,并使用它在不同的物理限制来预测金属-分子-金属结的非线性传输的一些重要功能。特别是,传导,整流和负微分电阻可以在与过量分子电荷的不同局部化性质相关的两个不同传导通道之间的相互作用的不同制度中获得,而无需关于分子桥的电子结构的特定假设。预测的行为显示在实验中通常观察到的温度依赖性。所提出的模型的有效性和方法来测试其预测和实施隐含的控制策略进行了讨论
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Correlated electron-phonon transport from molecular dynamics with quantum baths
基于紧束缚波函数振幅和晶格位移的广义量子朗之万方程,利用分子动力学(MD)精确求解了弹道体系中电子和声子的量子输运。电子-声子相互作用可以用准经典近似处理。可以研究电荷和能量传输及其相互作用。我们比较的MD结果与一个完全量子力学非平衡格林函数(NEGF)的方法的电子电流。我们发现,随着链长的增加,一维链中的电子传导发生了从弹道传导到扩散传导的转变。
2008-06-06 cond-mat.mes-hall
Current-constraining variational approaches to quantum transport
目前,描述非平衡电荷输运稳态的主要方法是从初始零电流状态随时间演化。另一类理论将从统计力学的原理中给出统计非平衡密度算符,其精神接近平衡系统的吉布斯系综,导致非平衡稳态的变分原理。我们讨论了现有的尝试,以实现这一目标的最大熵原理的基础上约束的平均电流。我们表明,电流约束理论的结果在一个零诱导静电势下降,这样的合奏不能对应于时间演化的密度矩阵,除非左,右去散射状态是相互不相干的。
2005-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder and dephasing effect on electron transport through conjugated molecular wires in molecular junctions
了解分子导线中的电子输运过程是分子电子学领域的一个中心焦点。尤其是引起隧穿-跳跃跃迁的退相效应,无论从应用还是从基本的角度来看都具有重要意义。我们分析了相干和非相干电子通过共轭分子线的D 'Amato-Pastawski模型内的密度泛函紧束缚理论的装置。我们的方法可以明确地研究结构/输运关系的分子结在一个退相环境条件下,使用单一的退相参数。我们研究了长度依赖性和热涨落对输运的影响,并再现了著名的隧穿跳跃转变。这种方法将是一个强有力的工具,最近的电导测量的分子导线的解释。
2012-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of isomers on quantum transport through molecular bridge system
利用格林函数方法研究了不同模型的同分异构分子在两个半无限长引线上的量子输运。电子输运性质受到(a)这些分子中原子的相对位置和(b)这些分子桥系统的分子-铅耦合强度的显著影响。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Nonequilibrium electron transport in strongly correlated molecular junctions
我们研究的分子结模型,构成最小的哈密顿量来解释零偏异常和卫星功能的非弹性输运的分子声子。通过非线性输运计算,在具有Anderson-Holstein相互作用的HOMO-LUMO模型中,当偏压等于声子频率时,在Kondo共振附近产生共隧穿电导峰.共振的破坏导致负微分电阻的顺序隧穿制度。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Modeling molecular conduction in DNA wires: Charge transfer theories and dissipative quantum transport
对DNA中电子转移速率和电荷传输特性的测量产生了许多看似矛盾的结果,从绝缘行为到DNA是电荷传输的有效介质的建议。除其他因素外,环境效应似乎在确定电荷沿双螺旋传播的有效性方面起着至关重要的作用。本章概述了电荷转移理论及其对解决分子导体与耗散环境相互作用的影响。此外,我们专注于可能的应用这些方法通过DNA为基础的分子导线的电荷传输。
2006-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Telegraph noise in Markovian master equation for electron transport through molecular junctions
提出了一种求解含随机电报噪声量子输运的马尔可夫主方程的理论方法。将概率看作随机电报过程的泛函,利用Novikov泛函方法将随机主方程转化为确定性微分方程组。然后在Laplace空间中求解该方程,得到了随机过程实现系综上平均的概率向量的表达式。我们应用该理论研究了电报噪声在分子结输运性质中的表现。我们考虑了共振能级分子中的量子电子输运以及具有电子-振动相互作用的分子结中的极化态输运。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Theory of electron and phonon transport in nano and molecular quantum devices: Design strategies for molecular electronics and thermoelectricity
了解由散射区域组成的结的电子和声子输运性质,例如连接到两个或更多个电极的纳米级物质或分子,是未来纳米和分子尺度应用的核心基础。处理电子和声子输运的理论和数学技术正在导致对纳米和分子尺度结的物理性质进行建模。我在本文中的目的是回顾理论和数学技术来处理电子和声子输运在纳米和分子尺度的结导致其物理性质的模型。这不仅有助于理解实验观察结果,而且为分子电子构建块、热电器件和传感器的开发策略提供了重要的设计工具。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Neuromorphic heat transport effects in a molecular junction
本文利用非平衡分子动力学模拟和随机热力学研究分子结在时变周期性温度梯度下的能量输运,发现其具有热输运滞后这一记忆效应,为热神经形态计算机的设计提供了潜在途径。
2025-10-13 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Interaction effects in electric transport through self-assembled molecular monolayers
我们从理论上研究了分子间库仑相互作用对通过分子单层(或基于大量并联连接的纳米级导体的其他设备)传输的影响。由于相互作用,通过不同分子的电流成为相关的,导致在非线性电流-电压特性的不同功能,我们通过推导和求解一种修改的主方程,适合于描述通过无限数量的相互作用的导体的运输。此外,如果一些分子未能结合到两个电极上,则可以在高电压下诱导电荷陷阱并阻止通过相邻分子的传输,从而导致负微分电阻。
2013-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent transport in molecular tunnel junctions
我们目前的测量磁性隧道结使用自组装单层分子势垒。以纳米孔几何形状制造Ni/辛烷基硫醇/Ni样品。当两个电极中的磁矩之间的角度变化时,器件的电阻会发生显著变化,这表明低能电子可以穿过分子势垒,同时保持自旋相干性。的电压和温度依赖性的数据的分析表明,自旋相干传输信号可以通过分子势垒中的局域态退化。
2004-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transport through molecular bridge systems
用格林函数方法研究了分子链在两个非超导电极上的电子输运特性。在这里,我们做参数计算的基础上紧束缚制定的特点电子输运通过这样的桥梁系统。分子链的长度和分子与电极的耦合强度对输运性质有重要影响,本文主要研究这两方面的结果。在这种情况下,我们还讨论了稳态电流波动,所谓的散粒噪声,这是一个后果的量化的电荷,并不能直接通过电导测量。
2009-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular wires: tuning of electron transport
利用格林函数方法研究了分子导线中的电子输运特性。基于紧束缚模型进行了参数计算,研究了金属丝的输运性质。(a)干扰效应、(b)化学取代基、(c)分子-电极耦合强度和(d)栅电压对输运特性有显著的影响,在此我们着重研究这些方面的结果。在这篇文章中,我们还讨论了电流波动的噪声功率。噪声功率给出了通过计算Fano因子(F)获得的关于电子相关性的关键信息,并且电流波动的完整知识对于制造有效的分子器件是非常必要的。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in molecular states language: Generalized quantum master equation approach
本文提出了一个用多体态语言处理分子结输运问题的简单方案。为了将Hubbard算符的精确运动方程化为量子主方程(QME)形式,在Liouville空间中引入了一种类似于广义Kadanoff-Baym近似的近似.提出了一种类似于标准图形敷料方法的有效刘维尔空间传播敷料。该计划相比,标准的QME方法,其适用性运输计算中的数值例子进行了讨论。
2008-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multistable transport regimes and conformational changes in molecular quantum dots
我们分析了耦合到局域声子的单态分子量子点在两个电极接触下的非平衡输运性质。我们推导出有效的非平衡(Keldysh)行动的声子模式和研究的鞍点,这原来是对称的时间反演的结构。在临界电子-声子耦合λ c以上,声子模的有效势在平衡态下有两个极小值,在有限偏压下有三个极小值。对于强相互作用的Luttinger液体,导致λ_c=0。讨论了分子量子点输运实验的一些启示。
2002-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Transport in Electron-Phonon Gas of Two-Dimensional Holstein's Organic Molecular-Crystal: Non-equilibrium Green's Function Formalism & Boltzmann Transport Framework (A Generalized Mathematical Solution)
基于非平衡格林函数(NEGF)的完全量子力学处理,提出了二维扩展Holstein有机分子晶体的一致性电子输运框架,以及相应的基于Boltzmann输运理论的窄带电子能有机半导体晶体材料和器件的一对一半经典框架。在这个过程中,我们制定了电子自能相互作用与声学和极性光学声子模式与一个声子和两个声子的相互作用,通过费曼的图解技术来研究联合电子输运。此外,上述可以容易地扩展为基于用于现代有机器件工业的有机半导体晶体和有机聚合物的特定类别的选择的三声子和四声子相互作用。
2022-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-terminal quantum transport through a single benzene molecule: Evidence of a Molecular Transistor
我们探讨了通过Aharonov-Bohm通量$ϕ$的苯分子的多终端量子输运。一个简单的紧束缚模型被用来描述系统和所有的计算都是基于格林函数形式主义。在简要介绍了双端量子输运的基础上,详细研究了苯分子的三端输运性质,揭示了电子输运的实际机理。本文从分子耦合强度和磁通量$ϕ$两个方面数值计算了多端电导、反射几率和电流-电压特性。最重要的是,我们观察到,苯分子连接到三个末端的分子系统可以作为晶体管工作,我们称之为分子晶体管。这一方面可以利用在纳米电子电路的设计和我们的研究可能提供一个基本的框架,研究任何复杂的多终端量子系统中的电子输运。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vibrational Heat Transport in Molecular Junctions
我们回顾了分子结几何中振动能量转移的研究,包括一个分子桥接两个热库,固体或大的化合物。这种设置是感兴趣的分子电子学,热电和纳米声学的应用,并解决经典和量子传输理论中的基本问题。计算表明,系统的大小,无序,结构,维数,内部非谐性,接触相互作用和量子相干效应,是相互作用的因素,以确定主要的机制(弹道/扩散),有效性(差/好)和功能性(线性/非线性)的热传导在纳米级。本文综述了分子结中量子传热的最新实验和相关计算。我们叙述的Landauer方法,适合弹性(谐波)声子输运的研究,并概述了技术,将分子非谐性。理论方法与例子一起说明达到控制振动热传导分子的挑战。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Electronic Transport in Fullerene C20 Bridge Assisted by Molecular Vibrations
利用Keldysh非平衡格林函数技术结合紧束缚分子动力学方法,以最小的富勒烯C20桥为研究对象,研究了分子振动对电子输运的影响.大的不连续的步骤出现在微分电导时,所施加的偏置电压匹配特定的振动能量。台阶的大小随振动模式的不同而有很大的变化,并且除了电子振动耦合的强度外,还取决于局部电子态。在此基础上,提出了一种通过调节栅压来控制分子运动的新方法。
2005-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local-field effects in current transport through molecular electronic devices: Current density profiles and local non-equilibrium electron distributions
我们分析了分子电子器件中的非平衡电流传输,作为一个例子,由两个三联苯二硫醇分子连接到金电极形成的设备。使用基于第一性原理的自洽矩阵格林函数方法,我们表明,空间分辨的电流密度分布和局部电化学电位下降提供了有价值的信息,关于局部场效应对分子输运,这取决于分子的内部结构,不能从单独测量的电流和电导-电压特性。
2004-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular wire-nanotube interfacial effects on electron transport
我们讨论了介观电极之间的分子桥支持低维运输和轴承的内部结构的电导。作为这种纳米电极的一个例子,我们假设半无限(碳)纳米管。在朗道散射矩阵的方法,我们表明,这种混合的电导是非常敏感的接触不同于通常的行为中存在的散装电极的几何形状。
2002-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancing energy transport utilising permanent molecular dipoles
本研究聚焦分子链激子量子转移,纳入常被忽略的永久分子偶极子效应,对比光子与声子辅助输运的标度特性,证实偶极子可通过排布本征态增强多构型下的能量输运能力。
2025-01-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Lead Geometry and Transport Statistics in Molecular Junctions
我们提出了一个数值精确的研究电荷输运及其波动通过分子结驱动的平衡由偏置电压,使用尺蠖量子蒙特卡罗(iQMC)方法。在展示了如何使用该技术来解决任何引线几何形状之后,我们集中在一维链上作为示例。有限的带宽的引线被证明是影响运输性质的方式,不能完全捕获的量子主方程:特别是,我们揭示了一个相互作用引起的运输渠道,是可见的在所有电压的加宽,并显示如何波动的电流是一个更敏感的探针比平均电流的这种效果。
2019-06-26 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.comp-ph
Unraveling the Interplay between Quantum Transport and Geometrical Conformations in Monocyclic Hydrocarbons Molecular Junctions
在分子电子学领域,特别是在量子输运研究中,分子的取向起着至关重要的作用。相对于电极的这种取向可以通过环形单环烃分子的空腔来限定。在这篇手稿中,我们揭示了这些分子的几何构象时,他们被困在两个原子尖锐的电极之间,通过结合动力学模拟,电子输运计算的基础上密度泛函理论,并在室内条件下断开结实验。此外,我们提出了一个新的标准,用于确定苯,甲苯,(芳香族)和环己烷(脂肪族)溶剂的分子取向。我们的研究结果用于识别金金属纳米接触及其相关传输特性的分子取向,可以提高对使用更复杂的环烃的分子电子学的理解。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Resolving coupled transport in space and time from molecular fluctuations in confined fluids
Department of Civil and Environmental Engineering, Princeton University(普林斯顿大学土木与环境工程系);High Meadows Environmental Institute, Princeton University(普林斯顿大学高梅多环境研究所)
该研究将纳米受限流体的耦合输运构建为时空分辨的Onsager响应矩阵,通过平衡态分子动力学模拟提取,解析了受限带电流体中多类输运的非局域与瞬态路径,为相关输运定律提供微观基础。
2026-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.comp-ph