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水分子对碳链的输运性质影响的第一性原理研究

周艳红 许 英 郑小宏

水分子对碳链的输运性质影响的第一性原理研究

周艳红, 许 英, 郑小宏
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  • 用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法研究了水分子对7个碳原子组成的一维原子链的输运性质的影响.碳原子链放在具有有限截面的Al(100)电极中.研究发现,碳原子链上的水分子的数目和放置的位置的不同将对体系输运性质产生很大的影响.特别是,单个H2O分子对碳链平衡电导的影响随其摆放位置的不同而出现奇偶振荡,例如,当位于奇数编号的碳原子上时,电导取极大值,当位于偶数编号的碳原子上时,取极小值.将两个H2O分子置于不同的碳原子正上方时,在不同的位置平衡电导相差很大,在某些特殊的情况下原本受到抑止的第三个本征通道也有较大的贡献.此外,还研究了放置两个水分子时,体系的电流-电压(I-V)特性,随着水分子的数目和放置的位置不同,某些情况可能出现较大幅度的负微分电阻,而在另一些情况下却没有出现.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10404010),江西师范大学人才基金(批准号:1187)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-02-22
  • 修回日期:  2006-07-18
  • 刊出日期:  2007-01-05

水分子对碳链的输运性质影响的第一性原理研究

  • 1. (1)江西师范大学物理与通信电子学院,南昌 330022; (2)中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室,合肥 230031
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10404010),江西师范大学人才基金(批准号:1187)资助的课题.

摘要: 用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法研究了水分子对7个碳原子组成的一维原子链的输运性质的影响.碳原子链放在具有有限截面的Al(100)电极中.研究发现,碳原子链上的水分子的数目和放置的位置的不同将对体系输运性质产生很大的影响.特别是,单个H2O分子对碳链平衡电导的影响随其摆放位置的不同而出现奇偶振荡,例如,当位于奇数编号的碳原子上时,电导取极大值,当位于偶数编号的碳原子上时,取极小值.将两个H2O分子置于不同的碳原子正上方时,在不同的位置平衡电导相差很大,在某些特殊的情况下原本受到抑止的第三个本征通道也有较大的贡献.此外,还研究了放置两个水分子时,体系的电流-电压(I-V)特性,随着水分子的数目和放置的位置不同,某些情况可能出现较大幅度的负微分电阻,而在另一些情况下却没有出现.

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