分子器件非弹性电子隧穿谱的理论

目前单分子器件和分子膜的输运性质已成为纳电子学的研究热点，但在该研究领域始终存在如下两个问题：一是隧穿电子是否确实通过有机分子这座“桥梁”从电极一端散射到另一端，二是有机分子在电子隧穿过程中处于怎样的状态。对这两个问题的深入研究促使了分子器件非弹性电子隧穿谱(InelasticElectronTunnelingSpectroscopy)的产生和迅速发展，进行相关理论和实验研究也成为纳电子学发展的重要方向。本书的主要工作是从理论上计算分子器件非弹性电子隧穿谱。主要在量子化学计算的基础上，充分考虑了非弹射散射过程，发展了一整套基于第一性原理的计算分子器件非弹性电子隧穿谱的理论方法。对由金属一分子一金属构成的扩展分子体系进行计算，分析了外加电场对分子器件几何结构和电子结构的影响，考虑了有外加电场情况下分子器件的电输运特性以及分子体系内电子重新分布和空间电势变化情况。讨论电极距离、分子与金属间不同的接触构型以及分子的氟化程度等诸多因素对分子器件非弹性电子隧穿谱的影响，并与他人的理论和实验结果进行了比较。