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| 光致异构体开关特性的理论研究 |
| 冷建材1, 李宗良2, 李伟2, 王传奎2, 李英德3 |
| (1)山东轻工业学院数理学院,济南 250353; (2)山东师范大学物理与电子科学学院,济南 250014; (3)山东师范大学物理与电子科学学院,济南 250014;潍坊学院物理与电子科学学院,潍坊 261061 |
| Theoretical study on switching characteristic of photoisomers |
| Leng Jian-Cai1, Li Zong-Liang2, Li Wei2, Wang Chuan-Kui2, Li Ying-De3 |
| (1)College of Mathematics and Physics, Shandong Institute of Light Industry,Jinan 250353,China; (2)College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China; (3)College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China;College of Physics and Electronis, Weifang University, Weifang 261061, China |
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摘要： 利用弹性散射格林函数方法,对4,4-二羧基1,2-二苯乙烯分子的两种异构体与金电极构成的单分子结进行了研究. 研究表明,该类分子是通过末端羧基化学吸附于金表面的,两种分子结电导特性的差异主要是因为分子与电极的相互作用所致. 对每一种分子来说,都存在三种不同的稳定电导值,分别对应着分子末端与金表面的不同接触方式. 分子与金表面的相互作用导致分子结电子结构的变化是其电导差异的主要原因. 理论结果与实验测量结果符合得较好.
关键词：
光致异构体
伏安特性
电子输运
分子电子学
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Abstract： The electron transport properties of the single molecular junctions composed of isomers of 4,4-(ethene-1,2-diyl) dibenzoic acid and two gold electrodes are investigated systematically using elastic scattering Green's function method. The conductance characteristics are quite different for the two isomers which can be used to construct molecular switch. Our study shows that the molecules are chemically adsorbed on the gold surface by the terminal carboxyl group. Each molecular junction has three different stable conductances, which correspond to the different contact structures between the molecules and electrodes. The different conductances result mainly from the variation of the electronic structures, caused by the interaction between the molecules and the electrodes. Our theoretical simulation is consistent with the experimental measurement.
Keywords：
photoisomer
current-voltage characteristics
electronic transport
molecular electronics
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收稿日期: 2010-12-24
出版日期: 2011-07-15
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| 基金: 国家自然科学基金(批准号: 10804064)和山东省自然科学基金 (批准号:ZR2010AL024)资助的课题. |
| 引用本文: |
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李英德,李宗良,冷建材 等 . 光致异构体开关特性的理论研究. 物理学报, 2011, 60(7): 073101.
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| Cite this article: |
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Li Ying-De,Li Zong-Liang,Leng Jian-Cai et al. Theoretical study on switching characteristic of photoisomers. Acta Phys. Sin., 2011, 60(7): 073101.
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| URL: |
| http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2011/V60/I7/073101 |
| [1] | Kockmann D, Poelsema B, Zandvliet H J W 2009 Nano Lett. 9 1147
|
| [2] | Martin S, Grace I,Bryce M R Wang C S, Batsanov A S, Higgins S J, Lambert C J, Nichols R J 2010 J. Am. Chem. Soc. 132 9157
|
| [3] | Ricci A M, Calvo E J, Martin S, Nichols R J 2010 J. Am. Chem. Soc. 132 2494
|
| [4] | Hu H L, Zhang K, Wang Z X, Wang X P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1430(in Chinese)[胡海龙、张 琨、王振兴、王晓平 2006 物理学报 55 1430]
|
| [5] | Hu H L, Zhang K, Wang Z X, Kong T, Hu Y, Wang X P 2007 Acta Phys. Sin.56 1674(in Chinese)[胡海龙、张 琨、王振兴、孔 涛、胡 颖、王晓平 2007 物理学报 56 1674]
|
| [6] | Hall L E, Reimers J R, Hush N S, Silverbrook K 2000 J.Chem.Phys. 112 1510
|
| [7] | Yaliraki S N, Kemp M, Rather M A 1999 J. Am. Chem .Soc. 121 3428
|
| [8] | Tian W, Datta S, Hong S, Reifenberger R, Henderson J I, Kubiak C P 1998 J. Chem. Phys. 109 2874
|
| [9] | Wang C K, Fu Y, Luo Y 2001 Phys. Chem.Chem.Phys. 3 5017
|
| [10] | Wang C K, Luo Y 2003 J. Chem. Phys. 119 4923
|
| [11] | Luo Y, Wang C K, Fu Y 2003 Chem. Phys. Lett. 369 299
|
| [12] | Wang C K, Li H H, Li Y D, Luo Y, Fu Y 2003 Science in China 46 13
|
| [13] | Li Y D 2006 Acta Phys. Sin.55 2997(in Chinese)[李英德 2006 物理学报 55 2997]
|
| [14] | Donhauser Z J, Mantooth B A, Kelly K F 2001 Science 292 2303
|
| [15] | Tour J M, Wu R, Schummg S 1990 J. Am. Chem .Soc. 112 5662
|
| [16] | Tour J M, Jones L, Pearson D L 1995 J. Am. Chem .Soc. 117 9529
|
| [17] | Martin S, Haiss W, Higgins S J, Nichols R J 2010 Nano Lett. 10 2019
|
| [18] | Li X,He J, Hihath J, Xu B, Lindsay S M, Tao N 2006 J. Am.Chem. Soc. 128 2135
|
| [19] | Fu M D, Chen I W P, Lu H C, Kuo C T, Tseng W H, Chen C H 2007 J. Phys. Chem. C 111 11450
|
| [20] | Li C, Pobelov I, Wandlowski T, Bagrets A, Arnold A, Evers F 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 318
|
| [21] | Fujihira M, Suzuki M, Fujii S 2006 Phys. Chem. Chem.Phys. 8 3876
|
| [22] | Haiss W, Martin S, Leary E, vanzalinge H, Higgins S J, Bouffier L, Nichols R J 2009 J. Phys. Chem. C 113 5823
|
| [23] | Chen F, Li X, Hihath J, Huang Z, Tao N 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 15874
|
| [24] | Kamenetska M, Quek S Y, Whalley A C, Steigerwald M L, Choi H J, Louie S J, Nuckolls C, Hybertsen M S, Neaton J B, Venkataraman L 2010 J. Am. Chem. Soc.132 6817
|
| [25] | Ko C H, Huang M J, Fu M D, Chen C H 2010 J. Am. Chem. Soc. 132 756
|
| [26] | Wang C S, Batsanov A S, Bryce M R, Martin S, Nichols R J, Higgins S J, Lambert C J 2009 J. Am. Chem. Soc. 131 15647
|
|
[1]
|
李鹏,许州,黎明,杨兴繁. 金刚石薄膜中二次电子输运的蒙特卡罗模拟[J]. 物理学报, 2012, 61(7): 078503.
|
|
[2]
|
范志强,谢芳. 硼氮原子取代掺杂对分子器件负微分电阻效应的影响[J]. 物理学报, 2012, 61(7): 077303.
|
|
[3]
|
胡飞,段玲,丁建文. 锯齿型石墨纳米带叠层复合结的电子输运[J]. 物理学报, 2012, 61(7): 077201.
|
|
[4]
|
任玲, 常本康, 侯瑞丽, 王勇. 均匀掺杂GaAs材料光电子的输运性能研究[J]. 物理学报, 2011, 60(8): 087202.
|
|
[5]
|
郭风祥, 吕婷, 贾燕, 田学雷. 液态铅的电阻率计算[J]. 物理学报, 2011, 60(7): 077204.
|
|
[6]
|
赵佩, 郑继明, 陈有为, 郭平, 任兆玉. 单壁碳纳米管吸附氧分子的电子输运性质理论研究[J]. 物理学报, 2011, 60(6): 068501.
|
|
[7]
|
张迷, 陈元平, 张再兰, 欧阳滔, 钟建新. 堆叠石墨片对锯齿型石墨纳米带电子输运的影响[J]. 物理学报, 2011, 60(12): 127204.
|
|
[8]
|
段玲, 胡飞, 丁建文. 准一维纳米线电子输运的梯度无序效应[J]. 物理学报, 2011, 60(11): 117201.
|
|
[9]
|
许双英, 胡林华, 李文欣, 戴松元. 染料敏化太阳电池中TiO2颗粒界面接触对电子输运影响的研究[J]. 物理学报, 2011, 60(11): 116802.
|
|
[10]
|
程霞, 杨传路, 童小菲, 王美山, 马晓光. Na掺杂对C20H20分子的电子输运性质影响[J]. 物理学报, 2011, 60(1): 017302.
|
|
[11]
|
吴克辉, 李永庆. 拓扑绝缘体薄膜生长与栅电压调控输运特性研究[J]. 物理, 2011, 40(07): 00.
|
|
[12]
|
寇东星, 刘伟庆, 胡林华, 黄阳, 戴松元, 姜年权. 电极表面改性对染料敏化太阳电池性能影响的机理研究[J]. 物理学报, 2010, 59(8): 5857-5862.
|
|
[13]
|
刘小良, 黄晓梅, 徐慧, 任意. Fibonacci序列的统计属性和电子输运系数[J]. 物理学报, 2010, 59(6): 4202-4210.
|
|
[14]
|
邓小清, 周继承, 张振华. 端基对分子器件整流性质的影响[J]. 物理学报, 2010, 59(4): 2714-2720.
|
|
[15]
|
安义鹏, 杨传路, 王美山, 马晓光, 王德华. C20F20分子电子输运性质的第一性原理研究[J]. 物理学报, 2010, 59(3): 2010-2015.
|
|
|
|
2011, Vol. 60 
