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基于环金属化钌配合物的超薄分子层结
摘要： 通过重氮盐电还原法设计了一种可固定于表面的环金属化钌配合物。已获得修饰表面并通过X射线光电子能谱(XPS)、电化学及原子力显微镜(AFM)进行了全面表征。展示了采用直接顶涂蒸发法构建的Ru(bpy)2(ppy)寡聚物分子结。
关键词： XPS（X射线光电子能谱）、重氮盐电还原、分子结、原子力显微镜（AFM）、环金属化钌配合物、电化学
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于芘的分子器件的最大整流比：一项系统研究
摘要： 我们采用NEGF+DFT技术研究了锚定基团对单芘分子通过三种不同锚定基团（即NO2、NH2和CN）连接两个金电极的电子传输特性的影响。更具体地说，我们研究了非对称电极耦合与B和N掺杂对基于芘的分子器件整流比的影响。结果表明，通过选择金电极两侧耦合参数差异最大的构型可以调节整流比，其大小取决于芘分子与金电极的电子耦合强度。此外，我们观察到用B和N原子掺杂分子通过在费米能级附近产生共振峰降低了耦合参数。
关键词： 非平衡格林函数方法、分子结、芘、掺杂、整流比
更新于2025-09-24 00:03:02
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共轭与金属中心分子电子结中长程传输的轨道控制
摘要： 比较了由共价键合分子层连接导电碳电极构成的大面积分子结中，钴和钌配合物以及硝基偶氮苯与蒽醌的电子行为差异，旨在探究分子结构与轨道能量对电学特性的影响。研究考察了1.5-28纳米的宽范围分子层厚度(d)，在电流密度(J)随厚度变化的衰减曲线中揭示出三种独特传输机制：当d<5纳米时，尽管轨道能量存在显著差异，四种分子结构均呈现相近的电流密度及厚度依赖性，这与分子与电极间强电子耦合的相干隧穿机制相符；当d>12纳米时，传输过程取决于电场而非偏压，在恒定电场下绘制的ln J-d曲线斜率趋近于零；低温环境(T<150 K)下传输近乎无激活能，可能通过顺序隧穿和/或场致电离实现。对于5-10纳米厚度区间，传输特性与最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能隙相关，且ln J与偏压或电场平方根呈线性关系。该线性特征普遍存在于三种传输机制中，符合外加电场降低能垒的物理规律。结果表明当d>5纳米时电荷传输强烈依赖于分子轨道能量——不同分子在d=10纳米时J值存在七个数量级的变化。这些发现为理解电荷传输机制提供了依据，并为分子电子器件的理性设计奠定了基础。
关键词： 分子电子学、分子结、电荷传输、多步隧穿
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于氮化镓的分子结中具有非对称边缘钝化的高性能自旋整流
摘要： 通过结合非平衡格林函数理论与密度泛函理论，研究了由锯齿形氮化镓纳米带（ZGaNNRs）构建的分子器件的自旋输运特性。计算结果表明：ZGaNNR体系展现出高效的自旋整流效应（整流比接近10^9）、巨磁阻效应（磁阻比高达10^8）、完美的自旋过滤效应以及负微分电阻效应。值得注意的是，研究揭示无论器件宽度如何变化，本征整流效应均可被观测到。通过自旋分辨透射谱、ZGaNNRs能带结构及分子投影自洽哈密顿量，阐明了整流效应的微观机理。该发现可为设计基于氮化镓的自旋电子学纳米器件提供重要参考。
关键词： 自旋输运、分子结、非对称边缘钝化、氮化镓、自旋电子器件
更新于2025-09-09 09:28:46