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烷基硫醇饱和分子结中的电荷输运

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.06.010

利用导电探针原子力显微镜(CP-AFM)构成金属电极/烷基硫醇饱和分子的自组装单分子膜/金属电极的三层结构,研究了该类分子结的电荷输运.利用该结构测量了该分子结的I-V特性.实验结果表明分子结电导随分子长度的增长指数衰减,并且证实隧穿为饱和分子结中的主要电荷传输机制.同时,实验结果表明该分子结存在明显的整流效应,对该饱和分子结的整流特性进行了理论分析.

关键词: 分子电子学 , 烷基硫醇分子 , 自组装 , 隧穿 , 整流

悬空纳米间隔电极对的制备并应用于单分子电学性质测量

杨扬 , 田景华 , 罗仲梓 , 吴孙桃 , 田中群

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.10.071

将普通光刻技术和电化学技术相结合,在微芯片上制备得到了机械可控断裂结法(MCBJ)所需的悬空纳米间隔金属电极对,并分别用热氧化二氧化硅和聚酰亚胺(PI)作为牺牲层使得电极对悬空,明显提高了可控断裂的实验成功率,并延长了微芯片使用寿命.利用分子自组装和MCBJ方法成功构筑了金属/分子/金属结,并实施了对巯基苯胺(BDT)单分子的电学性质测量,得到了BDF的电导值和I-V特性曲线.

关键词: 分子电子学 , 机械可控裂结法 , 单分子电导 , 牺牲层 , 微加工

压力对硫醇分子膜电输运性质的影响

李英德

低温物理学报

利用密度泛函理论和弹性散射格林函数方法,对硫醇分子膜的电学特性进行了理论模拟,计算结果表明,分子结的导电能力随着压力增加而增加,对单分子构成的分子结来说,电流的增加主要是由于电极距离的变化导致单个分子与电极的耦合增强,对于由多个分子构成的分子膜来说,由于外加压力的变化,导致分子结的链内隧穿和链间隧穿几率增大,从而导致导电能力增强,理论计算结果与实验结果符合较好.

关键词: 压力 , 烷烃硫醇分子 , 电输运性质 , 分子电子学

芳烃体系分子导线的理论研究

李英德

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.06.005

在第一性原理的基础上,对芳烃体系与金表面形成的分子线的电学特性进行了理论研究,利用密度泛函理论计算了分子及扩展分子的电子结构;定量计算了分子与金表面的相互作用能和电子跃迁谱;利用弹性散射格林函数法研究了分子线的伏-安特性.计算结果表明:HOMO和LUMO间的禁带宽度、π电子数目、分子与金表面的相互作用以及分子轨道的扩展性等因素都将影响电子在分子线内的输运特性.

关键词: 分子线 , 电子输运 , 分子电子学

电场对分子线电荷密度的影响

李英德

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2008.02.020

本文以分子2-氨基5-硝基-1,4-二乙炔基-4'-苯硫醇基苯为研究对象,该分子通过硫氢官能团化学吸附于两金表面构成一分子线.从第一性原理出发利用密度泛函理论优化了该分子体系的几何结构,计算了分子线的电子结构.外加电场将影响分子的电子结构,从而进一步影响电子在分子线内的输运,本文主要对不同电场下分子线的电荷密度分布进行了讨论与计算.该工作将有利于未来分子电子学器件的设计.

关键词: 化学吸附 , 分子线 , 分子电子学