金属电极对有机分子非弹性电子隧穿谱的影响

计算物理 ›› 2012, Vol. 29 ›› Issue (4): 585-592.

金属电极对有机分子非弹性电子隧穿谱的影响

冷建材¹, 邹斌², 马红³, 李伟³

1. 山东轻工业学院理学院, 山东济南, 250353;
2. 中央民族大学理学院, 北京, 100081;
3. 山东师范大学物理与电子科学学院, 山东济南, 250014

收稿日期:2011-09-22 修回日期:2012-02-08 出版日期:2012-09-25 发布日期:2012-09-25
作者简介:冷建材(1979-),男,山东胶州,博士,副教授,主要从事分子电子研究,E-mail:jiangcaileng@spu.edu.cn
基金资助:
山东省高等学校科技计划项目(J12LJ04);国家自然科学基金(10804064,10974121);山东省自然科学基金(ZR2010AL024);中央高校基本科研业务费专项资金(0910KYZY47)资助项目

Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy of Molecular Junctions with Metal Electrodes

LENG Jiancai¹, ZOU Bin², MA Hong³, LI Wei³

1. College of Science, Shandong Polytechnic University, Jinan 250353, Shandong, China;
2. College of Science, Minzu University of China, Beijing 100081, China;
3. College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, Shandong, China

Received:2011-09-22 Revised:2012-02-08 Online:2012-09-25 Published:2012-09-25

摘要/Abstract

摘要： 利用第一性原理计算金属电极下1,6-己二硫醇和1,4-二巯基苯分子结的非弹性电子隧穿谱,发现非弹性电子隧穿谱对金属电极的变化十分灵敏,并且非弹性电子隧穿谱的振动峰位置和强度与硫原子和金属电极表面的距离密切相关.结果表明电极材料和分子与金属成键的情况是影响分子结的非弹性电子输运的重要因素.理论分析进一步表明不同金属电极和有机分子的耦合能不同导致了谱峰强弱的调整.

关键词: 分子电子学, 非弹性电子隧穿谱, 杂化密度泛函理论, 分子器件, 电极材料

Abstract: First-principles investigation on inelastic electron tunneling spectra of 1,6-hexanedithiol and 1,4-benzenedithiol molecular junctions with metal electrodes are performed.It shows that vibrational peaks in inelastic electron tunneling spectra are sensitive to electrode material and distance between sulfur atoms and electrodes.It hence provides unambiguous evidence that electrode material and metal-molecule bond length are crucial for inelastic electron transport through molecular junctions.The peak heights are mainly attributed to coupling energies between electrode and molecule.

Key words: molecule electronics, inelastic electron tunneling spectroscopy, hybrid density, molecular devices, electrodes material

中图分类号:

O561
O647

冷建材, 邹斌, 马红, 李伟. 金属电极对有机分子非弹性电子隧穿谱的影响[J]. 计算物理, 2012, 29(4): 585-592.

LENG Jiancai, ZOU Bin, MA Hong, LI Wei. Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy of Molecular Junctions with Metal Electrodes[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2012, 29(4): 585-592.

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