اثر هندسه‌ی تماس بر رفتار جریان -ولتاژ در اتصالات تک-مولکولی

نویسندگان

آزمایشگاه محاسباتی نانو فیزیک ، گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه گیلان

چکیده

در این مقاله، ترابرد الکترون در یک سیستم مولکولی فلز/مولکول/فلز شامل مولکول بای فنیل دی سیئول و الکترودهای طلا، برای سه هندسه‌ی اتصال مختلف بررسی شده است. در این پژوهش هامیلتونی مولکول با استفاده از روش هاکل محاسبه شده است. فرمول‌بندی مورد استفاده بر پایه روش تابع گرین غیرتعادلی و در چارچوب فرمول‌بندی لاندائو و بوتیکر می‌باشد. نمودارهای ضریب عبور و جریان-ولتاژ، برای سه ساختار هندسی گوناگون محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهند که انتقال الکترون به شدت تحت تاثیر اثر تداخل کوانتومی امواج گذرنده و هندسه فصل مشترک مولکول و الکترودها است. دامنه جریان در حالت متقارن بیش‌تر از دو حالت‌‌ غیرمتقارن می‌باشد که دلیل این امر اثر تداخل کوانتومی امواج الکترونی گذرنده از شاخه‌های گوناگون مولکول است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Contact Geometry Effect on Current–Voltage Behavior in Single-molecule Junctions

نویسندگان [English]

  • S. Ramezani Akbarabadi
  • H . Rahimpour Soleimani
Computational Nanophysics Laboratory (CNL), Department of Physics, University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده [English]

In this paper, electron transport in a metal/molecule/metal molecular system Includes biphenyl-dithiol molecule and three-dimensional gold electrodes for three different types of contact geometry, are investigated. The Hamiltonian of the molecule is calculated based on the Hückel method and the current is computed by the non-equilibrium Green’s function method in the framework of Landauer–Büttiker formalism. Transmission coefficient and current-voltage characteristics are calculated for three different geometric structures. The results show that electron transport is strongly affected by quantum interference of electron waves and the geometry of the molecule-electrode interface. The current amplitude for symmetric coupling is larger than two other asymmetric couplings because of the quantum interference effects of the electron waves traveling through the different paths.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Molecular junctions
  • Extended Huckel theory
  • non-equilibrium Green’s function
  • Junction geometry