Temperature dependence of polaronic transport through single molecules and quantum dots
最近的实验通过单分子和量子点的电输运的动机,我们研究了一个模型的运输,允许显着的耦合之间的电子和玻色子模式隔离的分子或点。我们把我们的注意力集中在运输的温度依赖性。在分子晶体中极化子输运的Holstein图中,电导率的温度依赖性表现出从相干(带)到非相干(跳跃)输运的交叉。这里,微分电导对谐振的温度依赖性不显示这样的交叉,而是主要由分子或点上的谐振能级的寿命确定。
2002-06-19 cond-mat.mes-hall
Quantum transport through single-molecule junctions with orbital degeneracies
我们考虑通过一个单分子结的分子具有简并光谱的电子输运。与以前的输运模型和理论不同,速率方程描述不再可能,并且必须考虑简并态之间的量子相干性。我们提出了一个主方程的推导和应用,该方程描述了系统的弱耦合极限,并给出了深入的讨论的参数制度和新的现象,由于相干现场动态。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall
Electric-field control of interfering transport pathways in a single-molecule anthraquinone transistor
应当理解,分子共轭在通过单分子结的电荷传输中起重要作用。在这里,我们研究电子输运通过蒽醌基单分子三端器件。通过使用由栅电极诱导的电场,分子被还原,导致非谐振微分电导增加十倍。理论计算将微分电导的变化与还原诱导的共轭变化联系起来,从而解除了运输途径的相消干涉。
2015-07-31 cond-mat.mes-hall
Molecular Electronics: electron, spin and thermal transport through molecules
本文综述了分子器件中电子输运物理的最新研究结果。审查安排如下。首先简要介绍了分子结技术,然后介绍了从DC到约20 GHz的电子输运通过分子结的基本物理。然后,几个部分审查选定的结果自旋相关的运输,等离子体,量子干涉,热运输和电子噪声在ME设备。
2021-11-20 cond-mat.mes-hall
Sequential electron transport and vibrational excitations in an organic molecule coupled to few-kayer graphene electrodes
石墨烯电极是通过新的电极-分子锚定策略来提高分子电子学中的再现性和稳定性的有希望的候选者。在这里,我们报告了顺序电子输运在几层石墨烯晶体管含有个人姜黄素为基础的分子锚定的电极通过π-π轨道键合。我们表明,由于中间分子-电极耦合的非弹性共隧穿激发与单电子输运物理的共存,我们认为,中间电子-声子耦合是这些振动辅助激发的起源。这些实验观察与密度泛函理论计算的补充模型电子输运和姜黄素分子的电子和振动模式之间的相互作用。我们发现,计算的分子的振动模式与实验观察到的激发。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall
Charge Transport in C$_{60}$-based Single-Molecule Junctions with Graphene Electrodes
我们采用密度泛函理论(DFT)电子结构计算和Landauer输运理论相结合的方法,研究了基于C $_{60}$的石墨烯单分子结中的电荷输运.特别地,研究了分子桥的构象和石墨烯电极的终止类型上的输运性质的依赖性。此外,通过结的电子路径进行了分析,使用本地电流的理论。结果表明,在与以前的实验一致,一个显着的依赖性的偏置极性,这是合理化的分子的电子结构的输运性质。它还表明,边缘状态的石墨烯封端诱导额外的传输通道,占主导地位的运输在小电压。边缘状态的重要性,运输深刻地依赖于接口的几何形状的交界处。
2017-01-11 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
Electrical transport through individual DNA molecules
对Porath { \it et al.}最近报道的通过单个DNA分子的输运实验进行了定量分析。[Nature { \bf 403},635(2000)]。通过将理论模型与测量数据相联系,确定了各种有价值的量。GC对DNA的部分退相干性质的阐述完全不相干的跳跃机制中讨论的电荷转移实验的背景下。
2001-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin transport and polarization properties of manganese-doped dual-guanine molecule
利用非平衡格林函数方法研究了石墨烯引线上锰掺杂双鸟嘌呤分子的自旋输运和极化性质。结果表明,锰掺杂的双鸟嘌呤分子是一种生物半导体,表现出良好的自旋过滤器特性。我们表明,这种半导体可以作为自旋开关时,Rashba自旋轨道相互作用被认为是。此外,它表明,一个大的电导观察到由于Fano-Kondo-Rashba共振效应。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport in Single-Molecule Magnets on Metallic Surfaces
研究了扫描隧道显微镜-单分子磁体-金属体系中的电子输运。由于单分子磁体中磁化强度的量子隧穿效应,线性响应电导随纵向场的增加呈现阶梯式变化,且每一阶梯在一定的场扫描速度下达到最大值。在每一步的电导振荡作为沿难磁化轴的附加横向磁场的函数。严格的理论相结合的交换模型与朗道-齐纳模型。
2004-04-07 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of strongly non-Ohmic transport through single molecules
我们研究分析通过单分子的电荷输运的全计数统计,强耦合到一个弱阻尼振动模式。在这个制度的具体运输-一个层次序列的雪崩转移电荷,中断的“安静”时期-使计数统计强烈非高斯。我们支持我们的研究结果的计数统计,以及频率依赖的噪声功率的数值模拟,找到很好的协议。
2005-08-04 cond-mat.mes-hall
Electronic-vibrational coupling in single-molecule devices
研究振动对单分子电子输运的影响的实验观察到了几种看似不一致的行为,从一个实验中振动频率的高达30个谐波到另一个实验中没有更高谐波的峰值。研究了单分子非弹性和弹性电子输运中电子-振动耦合的不同表现。对于非弹性输运的情况,高次谐波被电子振动耦合常数$λ$的幂之外的附加小因素所阻尼。有两种机制大大增加了非弹性输运中次级峰的大小:电子输运和分子空间运动之间的耦合,以及当电子跃迁之间的振动激发没有完全弛豫时分子较高振动模式的"泵浦“。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall
Berry-phase effects in transport through single Jahn-Teller molecules
Jahn-Teller分子的振动模式受到Berry相的影响,该Berry相与绝热势的圆锥相交相关联。我们从理论上研究了当隧穿电子不断地在对称和Jahn-Teller畸变电荷态之间切换时,Berry相如何影响单个$E \otimes e$ Jahn-Teller分子的输运。我们发现,贝瑞相结合的光谱捕获机制导致电流封锁,即使在区域以外的库仑阻塞。封锁是强烈的不对称的栅极电压,并诱导显着的负微分电导。
2007-12-12 cond-mat.mes-hall
Vibrationally coupled electron transport in single-molecule junctions: The importance of electron-hole pair creation processes
振动耦合电子输运通过单分子结被认为是。回顾我们最近的理论工作,我们表明,电子-空穴对创建过程的关键是理解的振动激发特性的单分子接触。此外,这些过程可以导致许多有趣的传输现象,例如负微分电阻、整流、模式选择性振动激发和电流的显著温度依赖性。因此,电子-空穴对产生过程对于阐明通过单分子接触的振动耦合电子输运的基本机制是至关重要的,尽管这些过程不直接有助于流过结的电流。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Vibrationally dependent electron-electron interactions in resonant electron transport through single-molecule junctions
我们调查的作用,电子振动耦合共振电子输运通过单分子结,考虑到相应的耦合强度可能取决于电荷和激发态的分子桥。在存在多个电子态的情况下,这需要扩展常用的模型,并包括振动依赖的电子-电子相互作用。我们使用Born-Markov主方程的方法,并考虑选定的模型来验证额外的相互作用对单分子结的输运特性的影响。特别是,我们表明,它有一个显着的局部冷却和加热机制的影响,可能会导致负微分电阻,并导致显着的不对称性的电导图的单分子结。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall
Spin Diode Behavior in Transport Through Single-Molecule Magnets
本文研究了单分子磁体与一个超导体和一个铁磁铅弱耦合系统的输运性质。使用实时的图解技术,我们计算运输的顺序和cotunneling制度的铁磁和反铁磁交换耦合分子的LUMO水平和核心自旋之间。我们表明,流经系统的电流是不对称的偏置反转,被强烈抑制特定的偏置极化。因此,所考虑的系统提出了一个原型的SMM自旋二极管。此外,我们还表明,这样的设备的功能可以通过改变分子的LUMO能级的位置进行调谐,并强烈依赖于交换相互作用的类型。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall
Conformation-dependent electron transport through a biphenyl molecule: Circular current and related issues
我们在一个简单的紧束缚框架内研究了联苯分子中构象依赖的电子转移。用格林函数方法计算了偏置电压驱动下的总结电流和两个苯环中的环流。我们的分析为利用具有环状结构的有机分子设计分子自旋电子器件提供了可能性,预示着分子自旋电子学的出现。
2013-05-14 cond-mat.mes-hall
Spin transport in higher n-acene molecules
本文采用密度泛函理论结合非平衡态格林函数方法研究了并苯类分子的自旋输运性质。虽然发现短并苯是非磁性的,但包含多于九个并苯环的分子具有自旋极化的基态。在它们的气相中,它们具有单重态总自旋构型,因为占据双简并最高分子轨道的两个未成对电子彼此反铁磁耦合。然而,一旦分子通过硫醇连接体不对称地连接到Au电极,这种轨道简并性就被提升,导致分数磁矩。在这种情况下,系统Au/n-acene/Au可以作为一个有效的自旋过滤器与有趣的应用在新兴的有机自旋电子学领域。
2011-01-13 cond-mat.mes-hall
Shot noise in tunneling transport through molecules and quantum dots
我们考虑通过隧道势垒耦合到金属电极的单分子的电输运。近似的分子由安德森杂质模型作为最简单的模型,其中包括库仑充电效应,我们扩展的“正交”理论,以扩大电流和散粒噪声系统的顺序,在隧道耦合。特别是,我们表明,电流和散粒噪声的组合测量揭示了系统的详细信息,即使在弱耦合限制,如隧道耦合强度的分子的左,右电极的比例,和库仑充电能量的存在。我们的分析也适用于单能级量子点。
2003-11-03 cond-mat.mes-hall
Dzyaloshinskii-Moriya interaction in transport through single molecule transistors
Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的结果表明,在一个单分子晶体管的自旋倾斜。我们预测的非线性传输签名的自旋轨道耦合的分子二聚体的一般情况下,这种效果。使用主方程计算的电导,并发现表现出非平凡的依赖于外部磁场的大小和方向。我们展示了如何三端传输测量允许确定的耦合矢量特征的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。特别是,我们展示了它的方向,定义分子内的自旋手性,可以探测铁磁电极。
2009-11-03 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
Image effects in transport at metal-molecule interfaces
我们提出了一种方法,将图像电荷效应的电荷传输通过分子器件的描述。一个简单的模型使我们能够计算的调整的运输水平,由于电极的极化电荷被添加到和删除的分子。为此,我们使用的两个金属电极之间的分子的电荷分布在几个电荷状态,而不是在气相中,从密度泛函理论为基础的传输代码。这使我们能够有效地模拟图像电荷效应,这是理解分子输运实验所必需的能级位移和间隙重整化。我们将该方法应用于苯二胺分子,并将我们的结果与基于气相电荷的标准方法进行比较。最后,我们给出了一个详细的说明,我们的方法卟啉衍生物设备最近的实验研究佩兰等人的应用。8,282(2013)],其证明了在对通过分子结的传输进行建模时考虑图像电荷效应的重要性。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
Probing molecule-semiconductor interfaces through Metal Molecule Semiconductor transport characteristics
在分子-半导体界面的电子转移过程涉及电子、隧穿和跳跃事件的复杂混合。传统上,这些过程都是以零碎的方式建模的,依赖于现象学的处理,如西蒙斯和理查森方程,这些方程在原子系统中没有经过审查,也没有无缝地相互流动。我们提出了一个统一的建模方法,基于非平衡格林函数(NEGF)的形式主义,使我们能够整合不同的运输制度,建立一个全面的定量理论。通过将我们的模拟与金属-分子-半导体结(不同分子长度~1- 3 nm)的实验进行比较,我们确定了分子单层在调节半导体能带弯曲中的作用,从而确定了整体器件的电导率。我们发现,分子的主要作用是作为一个分压器,改变肖特基势垒,从而调制电流水平,电压不对称性和交叉从肖特基隧穿运输。虽然这为我们观察到的实验趋势提供了一个非常简单的解释,但计算出的交叉电压变化不足以定量解释实验。与实验定量对应需要调用一个额外的分压器所产生的分子偶极子,进一步调谐半导体带弯曲。提取的偶极矩合理化,使用从头计算每个分子,以及与最短的分子长度的填充分数的稀释。本文所述的方法可用于更好地理解和预测这种连接的传输特性。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall
Dynamic Jahn-Teller effect in electron transport through single C60 molecules
扫描隧道光谱上的单个C60分子,充分去耦从基板表现出一个特征的精细结构,这是由于动态Jahn-Teller效应解释。利用从密度泛函理论中提取的电子-声子耦合,我们计算了通过C60-阴离子态的隧穿谱,发现与测量数据非常吻合。
2008-04-21 cond-mat.mes-hall
Vibrational Instabilities in Resonant Electron Transport through Single-Molecule Junctions
我们分析了单分子结中振动耦合共振电子输运的各种极限。基于主方程方法,我们讨论了高偏压或弱电子振动耦合下的结的解析和数值结果。它表明,在这些限制的分子桥的振动激发无限增加,即结表现出振动不稳定性。此外,我们的分析提供了振动分布函数的解析结果,并揭示了这些振动不稳定性与电子空穴对的创建过程。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall
Probing Transverse Magnetic Anisotropy by Electronic Transport through a Single-Molecule Magnet
利用电子输运方法,研究了嵌入三端结中的Fe $_4$单分子磁体(SMM)的横向磁各向异性。特别是,我们确定在原位的横向各向异性的分子从显着的强度调制的线性电导,这是观察到的施加磁场的函数。所提出的技术在超过SMM的隧道分裂的能量尺度的温度下工作。我们推断,一个单一的Fe $_4$分子在结中捕获的横向各向异性是远远大于体值。
2015-11-11 cond-mat.mes-hall
Character of electronic states in the transport gap of molecules on surfaces
本文通过STM实验和理论计算研究了金基底NaCl薄膜上金属酞菁在输运能隙内的电子态特征,发现能隙内STM形貌能反映单原子层分子结构,且能隙态可由分子轨道线性组合近似,为理解激子产生等隧穿过程提供了基础。
2023-10-21 cond-mat.mes-hall
Electron transport through a metal-molecule-metal junction
双硫杂三噻吩分子被吸附在机械可控断裂结的两个相对的金电极上,以形成金属-分子-金属结。在室温下记录了电流-电压(I-V)特性。在10-100 nS范围内测量了零偏压电导,得到了具有台阶特征的非线性I-V曲线。不同类型的I-V曲线之间的切换可以通过改变两个金属电极之间的距离来诱导。隧道传输模型的框架内明确考虑到分子的电子光谱的离散性的实验结果进行了讨论。
1999-04-06 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of the charge transport through C60-based single-molecule junctions
我们提出了一个理论研究的电导和热电的单分子结的基础上C60和C60终止的分子。我们首先分析了金-C60-金结的输运性质,并表明这些结可以是高度导电的(电导高于0.1G0,其中G 0是电导的量子)。此外,我们发现,在这些结的热电势是负的,由于事实上,LUMO占主导地位的电荷传输,其幅度可以达到几十微V/K,这取决于接触的几何形状。另一方面,我们研究了C60作为单分子结锚定基团的适用性。为了这个目的,我们分析了运输通过几个哑铃衍生物使用C60作为锚,我们比较与巯基和胺基得到的结果。我们的结果表明,C60封端的分子的电导是相当敏感的结合几何。此外,分子的电导通常由于C60锚的存在而降低,这又使得结对具有适当侧基的分子核心的官能化更敏感。
2012-03-14 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
Observing magnetic anisotropy in electronic transport through individual single-molecule magnets
我们回顾了不同的电子输运方法来探测磁性,如磁各向异性,一个单独的Fe 4 SMM。不同的方法包括通过分子的一级和更高级传输。栅极光谱,专注于电荷简并点,作为一个强大的技术来量化的纵向磁各向异性的SMM在不同的氧化还原状态。我们提供的统计数据显示了不同方法的稳健性和重现性。此外,电导测量通常显示高能量激发态远远超出SMM的地自旋多重态。这些激发中的一些起源于激发的自旋多重态,另一些起源于分子的振动模式。振动、电荷和自旋之间的相互作用可能会产生一种控制自旋的新方法。
2016-06-08 cond-mat.mes-hall
Transport in chemically doped graphene in the presence of adsorbed molecules
最近的实验报告的石墨烯作为传感器的可能应用的动机,我们计算的2D石墨烯单层的吸附分子的存在下的输运性质。我们发现,吸附的分子,作为补偿器,部分中和衬底中的随机带电杂质中心,提高石墨烯的迁移率,而载流子密度没有太大的变化。我们预测,随后的场效应测量应保持这种较高的迁移率的电子和空穴,但与电压引起的电子-空穴的不对称性,这取决于是否吸附的分子是一个电子或空穴供体的补偿过程。我们还计算了低密度磁电阻,并发现与实验结果良好的定量协议。
2007-10-29 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
DFT-based many-body analysis of electron transport through molecules
本文提出了一种用密度泛函理论(DFT)处理弱耦合和中等耦合下单分子通过两个导电引线的输运问题的方法。这种情况下是无法访问的标准非平衡格林函数(NEGF)的计算。我们的方法是基于一个有限的一组多体本征态的分子上的哈密顿映射。这产生了多体哈密顿量,其参数从基态L(S)DA-DFT计算获得。然后,我们使用多体格林函数理论计算运输。我们比较了我们的结果与现有的密度矩阵重整化群(DMRG)计算的无自旋和自旋1/2费米子链,发现很好的协议。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall
Origin of spin dependent tunneling through chiral molecules
许多生物系统的功能依赖于以最小的加热进行可靠的电子转移。与人造电路不同,自然界通过绝缘手性分子实现电子输运。在这里,我们包括自旋隧道通过这些分子的分析,并证明其有效的运输的重要性。我们表明,螺旋几何诱导强大的自旋过滤伴随着,密切相关,强烈增强传输。因此,我们解决了通过有机分子的传输测量所提出的两个关键问题,证明了它们的共同起源。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall
Transport properties of quantum dots in the Wigner molecule regime
利用投影Hartree-Fock方法研究了N=7电子的量子点从弱相互作用到强相互作用的输运性质。随着相互作用的增加,点中的径向有序发展,形成环和中心环结构。随后,角相关出现,标志着维格纳分子态的形成。我们展示了在运输过程中发现的维格纳分子出现的惊人特征。在线性状态下,随着相互作用强度的增加,电导呈指数抑制。进一步的抑制时,观察到中心环结构的发展,或奇特的自旋纹理出现。在非线性区域,分子态的形成甚至可能导致电导增强。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall
Transport in single-molecule transistors: Kondo physics and negative differential resistance
我们报告了两个例子的基础上的有效态密度的分子级晶体管的尖锐功能的运输现象:近藤物理在C $_{60}$为基础的设备,和门调制的负微分电阻(NDR)的“控制”设备,我们归因于吸附污染。我们讨论了需要一种统计方法来表征设备,和必须满足的标准,以推断运输是基于单分子。我们描述了明显的近藤物理在C $_{60}$为基础的单分子晶体管(SMT),包括近藤政权的分子振动的签名。最后,我们报告门调制的NDR在没有故意的分子成分的设备,并讨论了这种属性的可能起源。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall
Resonant Electron Transport in Single-Molecule Junctions: Vibrational Excitation, Rectification, Negative Differential Resistance and Local Cooling
分析了单分子结共振电子输运中的振动子效应。这项研究是基于分子结的通用模型,其中包括振动耦合和库仑相互作用的分子桥上的电子状态。输运计算采用主方程法。结果,获得了一系列的模型与日益复杂的,显示了许多有趣的传输现象,包括振动激发,整流,负微分电阻(NDR)以及局部冷却。虽然其中一些现象已经观察到或提出之前,本分析扩展了以前的研究,并允许更详细地了解基本的传输机制。特别是,它表明,许多观察到的现象只能解释,如果考虑到在分子-铅界面的电子-空穴对创建过程。进一步分析了多电子态系统中的电子振动效应及其对分子结稳定性的影响。
2010-10-24 cond-mat.mes-hall
Charge Transport in a Zn-Porphyrin single molecule junction
本文采用微影MCBJ技术研究了室温和低温(6 K)下ZnTPPdT-Pyr分子结中的电荷输运。我们结合了低偏置的统计测量与光谱的分子水平,使用I(V)特性。这种组合使我们能够详细描述分子结中的传输。这种复杂的分子可以形成不同的结配置,这是在跟踪直方图和电流-电压(I(V))测量观察。这两种方法都表明,通过调节电极间距,可以获得多个稳定的单分子结构型。此外,我们表明,不同的ZnTPPdT-Pyr结配置可以导致完全不同的光谱特征,具有相同的电导值。我们表明,统计低偏置电导测量应小心解释,并与I(V)光谱的组合代表了一个重要的工具,在一个单一的分子中的电荷传输的更详细的表征。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall
The Role of Quantum Interference in Determining Transport Properties of Organic Molecules
提出了一种分析分子器件中电子输运现象的方法。被分析的器件由附着在两个半无限电极上的有机分子组成。分子系统用紧束缚模型描述,电极间的耦合用Newns-Anderson化学吸附理论分析。电流-电压(I-V)特性通过标准Landauer公式中的传输函数的积分来计算。本文从分子桥的几何形状、外加磁场的存在和分子-电极耦合的强度三个方面讨论了电子波量子干涉效应的基本问题。
2004-02-26 cond-mat.mes-hall
Electron transport through single Mn12 molecular magnets
我们报告运输测量通过单分子磁铁,Mn 12衍生物[Mn 12 O 12(O2 C-C6 H4-SAc)16(H2O)4],在单分子晶体管的几何形状。巯基将分子连接到通过电迁移制造的金电极。引人注目的观察是完全电流抑制和激发负微分电导的分子的各向异性势垒的能量尺度上的区域。输运计算,考虑到高自旋基态和磁激发的分子,揭示了一个阻塞机制的电流涉及非简并自旋多重态。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall
A Device Structure for Electronic Transport Through Individual Molecules with Strong Coupling to Metallic Electrodes
我们提出了一种简单可靠的方法,使电接触的小有机分子与硫醇端基。金属电极之间的纳米级间隙已经通过使大电流通过具有适当厚度的光刻图案化的Au线来制造。在适当的条件下,电流的通过打破了Au线,产生了两个相对的电极,它们被一个与小有机分子长度相当的间隙分开。电流-电压特性已被测量之前和之后的短有机分子的沉积。单分子1,4-苯二硫醇和1,4-苯二甲二硫醇的抗性分别为9 M $Ω$和26 M $Ω$。实验结果表明,强电子copuling的接触,并讨论了使用一个相对简单的模型介观运输。通过光刻和电迁移在绝缘表面上形成的电极的使用提供了适合于集成电路应用的稳定结构。
2004-06-28 cond-mat.mes-hall
Dark states in spin-polarized transport through triple quantum dot molecules
研究了弱耦合三重量子点分子与铁磁导线的自旋极化输运。分析是通过实时图解技术,包括高达第二阶的扰动膨胀相对于隧道耦合。重点放在暗态的自旋分辨输运特性的影响。结果表明,相干布居俘获和共隧穿过程的相互作用导致隧道磁电阻的高度非平凡的行为,它可以采取负值。此外,一个超泊松散粒噪声被发现在运输制度,其中的电流被阻止的暗态的形成,这可以另外增强自旋依赖性的隧穿过程,这取决于磁配置的设备。这些影响的机制进行了深入的讨论。
2018-02-07 cond-mat.mes-hall
`Tight Binding' methods in quantum transport through molecules and small devices: From the coherent to the decoherent description
本文讨论了量子体系中固态和分子器件中的稳态电子输运。抽取技术允许电子结构的全面描述。这样的方法是用来,结合兰道尔的隧道形式主义的概括,描述了广泛的运输制度。我们分析了介观和半经典金属输运,金属-绝缘体转变,和共振隧穿制度。根据D 'Amato-Pastawski模型讨论了退相干对输运的影响。还包括对时间依赖现象的简要介绍。
2001-03-09 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of transport properties of B40 and its endohedral borospherenes in single-molecule junctions
C60富勒烯被广泛研究,因为它被认为是构建单分子结的良好候选者。在这里,我们从理论上证明了基于新发现的分子硼球烯(B40)的单分子结的电导与基于C60的结的电导相当,其具有更多的离域π电子。B40基结中的电荷注入效率得到改善,因为在Au-B40-Au结中与电极直接接触的原子可能多达7个。有趣的是,与电极直接接触的原子数量越多,导电通道的数量就越多,这是因为B40分子中的独特化学键合,而没有双中心双电子键。Au-B_(40)-Au结的输运性质可以通过掺杂得到证实。随着Ca、Sr或Y原子封装到B40笼中,零偏压下的电导显著增加。此外,我们的计算表明,最低的未占分子轨道占主导地位的低偏压输运,因为在这些结的热电势是负的。我们的研究表明,B40是一个有吸引力的新平台,为未来的分子电路设计高导电的单分子结。
2015-11-18 cond-mat.mes-hall
Transport signature of pseudo-Jahn-Teller dynamics in a single-molecule transistor
我们计算了通过分子二聚体的电子输运,其中过量的电子在等效单体上离域,这可以局部扭曲。在这个系统中,玻恩-奥本海默近似被打破,导致机械和电子运动的量子纠缠。我们发现,伪Jahn-Teller(pJT)动力学的分子引起的电导峰,表明这种违反。它们的大小、符号和位置急剧地依赖于分子的机电性质,这可以在最近开发的具有机械控制的三端结中变化。预测的效果关键取决于过量电子的分子内离域的程度,该参数在物理化学中也具有根本的重要性。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall
Ligand-based transport resonances of single-molecule magnet spin filters: Suppression of the Coulomb blockade and determination of the orientation of the magnetic easy axis
我们调查单分子磁铁晶体管(SMMT)与配体,支持运输共振。我们发现Mn 12-苯甲酸SMMs(有和没有硫醇或甲基硫醚终止)的最低未占分子轨道是在配体上,最高占据的分子轨道是在Mn 12磁芯上。我们预测SMMT中的库仑阻塞和相干共振隧穿之间的门控切换是基于这样的SMM,在两种输运状态下SMM的强自旋过滤,并且如果观察到这样的切换,那么SMM的磁易轴平行于通过SMM的电流的方向。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall
Charge transport through a molecule driven by a high-frequency field
本文研究了在外加振荡场驱动下,通过一个双位点分子输运的电流和相关噪声。在高频近似下,时间相关的哈密顿量被映射到一个静态的有效参数,取决于驱动的振幅和频率。这种分析允许一个直观的物理图片解释的非平凡的结构中发现的噪声特性作为驱动幅度的函数。Fano因子中的下降的存在允许通过适当的外部驱动来控制噪声水平。
2003-06-27 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
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
Noise and Transport Characterization of Single Molecular Break Junctions with Individual Molecule
研究了无分子和含分子机械可控断裂结的噪声谱。这两种类型的结显示典型的1/ f噪声特性,在不同的距离之间的接触与电流噪声功率谱密度的平方依赖于电流。额外的洛伦兹形状(1/ f 2)的噪声分量记录只有当纳米电极被个别的1,4苯二胺分子桥接。揭示的特征频率的1/F2噪声与一个单一的桥接分子相关的锁定电流振幅。作为电流的函数的洛伦兹形状的噪声分量的记录的行为被解释为一个动态的重新配置的分子耦合到金属电极的表现。我们提出了一个唯象模型,通过一个单一的分子与其耦合到金属电极的重新配置的电荷传输。实验结果与理论计算结果吻合较好,表明分子-金属电极间的耦合是需要考虑的一个重要方面。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall
Anti-Kondo regime of charge transport through a double dot molecule
利用数值密度矩阵重整化群方法和解析方法研究了点间隧穿强于到引线隧穿的串联双点结构的电导.当点被1或3个电子占据时,获得通常的近藤峰。对于2个电子占据分子的情况,形成单线态。然而,在这种情况下,电导具有恒定的非零值,并且对于分子参数的某些值,甚至可能等于$2 e^2/h$的最大电导。我们表明,这是由于相互作用和干扰所造成的分子的对称和反对称轨道之间的微妙的相互作用。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium charge-Kondo transport through negative-U molecules
通过具有有效负电荷能量U的分子的低温输运表现出电荷-近藤效应。我们探索这一制度分析建立一个精确的映射之间的负U和正U安德森模型,这是适合于描述的非平衡输运。利用这种映射,我们证明了自旋-近藤区和电荷-近藤区的非平衡输运之间的密切关系,并导出了后者的非线性电流-电压特性和散粒噪声的解析表达式.应用相反方向的映射,我们阐明了在高温下的正U安德森模型中的超泊松噪声的发现,通过在负U自旋翻转对隧穿过程之间的关联。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
Gate controlled quantum interference: direct observation of anti-resonances in single molecule charge transport
量子干涉可以深刻地影响单个分子中的电荷输运,但实验通常只能测量费米能量下的电导。因为一般来说,量子干涉的最显著的特征并不位于费米能量处,所以非常希望在更宽的能量范围内探测电荷输运。在这里,我们通过电化学门控的方法,测量电导和映射的传输函数的单分子在费米能量和周围,并研究与建设性和相消干涉的签名。利用电化学门控技术,调节最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)之间的量子干涉,直接观察到反共振,这是相消干涉的一个显著特征.通过调节分子进入和退出反共振,我们实现了电导的连续控制超过2个数量级,亚阈值摆幅为~17 mV/dec,这与高速和低功率电子学相关。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall