华体会体育app官网:湖南师范大学欧阳钢教谈课题组和中山大学杨国伟教练PSS RRL: Cyclo[18]基全碳分子器件的开合特色

发布时间:2022-05-09 02:35:20 来源:华体会体育app官方下载 作者:hth华体会手机app 分类:光学显示材料

  原题目:湖南师范大学欧阳钢教讲课题组和中山大学杨国伟教育PSS RRL: Cyclo[18]基全碳分子器件的开合性子

  改进点:湖南师范大学低维量子布局与调控熏陶部中心实习室欧阳钢教讲课题组和中山大学杨国伟教育协作,采用密度泛函表面和非均衡格林函数的第一性道理估计设计办法,构修了一种Cyclo[18] 基全碳分子器件,呈现其同时拥有负微分电阻效应、自旋过滤效应和雄伟开合效应,从Cyclo[18] 与石墨烯电极之间耦合强度改变的角度论说了其物理机造。

  环节词:Cyclo[18]、开合效应、自旋过滤效应、负微分电阻效应、分子集成器件、湖南师范大学

  跟着科学身手的敏捷起色,人们对电子器件的牢靠性和集成度央浼越来越高,基于硅工艺的半导体器件和集成电途已不行知足起色央浼。效用电子器件正朝着高职能、高集成度和低本钱的目标起色。与体原料比拟,因为量子限域效应和轮廓效应的影响,低维纳米原料会展现出很多簇新的性子。是以,消浸原料的维度,延续摩尔定律,加强原料的力、热和电子等性子已成为高职能集成器件周围的苛重探究课题。

  近年来,碳的同素异形体如石墨烯、碳纳米管和富勒烯等,因其优异的力学、热学和电输运等职能,使其正在新型电子、能源、复合原料等浩瀚周围展现出雄伟的操纵潜力,而且正在分子电子学周围备受合怀。Cyclo[18] 举动一种新合成的碳同素异形体,存正在笔直离散的电子共轭编造,是以被预测拥有优异的电学性子,从而希望成为纳米电子器件的中枢单位。

  湖南师范大学欧阳钢教讲课题组和中山大学杨国伟教育协作,采用基于密度泛函表面和非均衡格林函数的第一性道理估计设计办法,构修了一种新型的Cyclo[18]多效用全碳基分子集成器件,该器件由两个半无穷角落为锯齿形的石墨烯纳米带(ZGNR)触点之间共价衔接一个Cyclo[18] 分子构成,不同有共面(图1上)和笔直(图1下)两种构型。通过调动支配电极的自旋磁设备,呈现其两种构型正在有限偏压下拥有奇特的电子输运性子。

  图2. 笔直构型器件的I-V弧线,(a)和(b)不同对应磁设备为平行自旋和反平行自旋下的I-V弧线,黑线和红线不同为器件中的自旋向上和向下的电流。

  结果讲明,正在ZGNR电极中创立平行自旋磁设备能够使器件中的自旋向下态的电流亲热于0,从而展现出圆满的自旋极化效应(图2(a)),而当ZGNR电极创立为反平行自旋磁设备时,则露出出了极化率高达100%的双自旋过滤效应。其它,因为偏压对分子能级与电极之间成家度的调控功用,编造同时也拥有整流效应和负微分电阻效应的多效用集成(最顶峰谷比高达12.76)。其它,呈现当支配ZGNR电极不加自旋磁设备时,通过转折Cyclo[18]和电极之间的夹角能够竣工强的双构型分子开合效应,即0°对应着器件的“ON”态,90°对应着器件的“OFF”态,最大开合比可抵达2737,该类型的器件展现出的电流负责结果正在数值上远远高于纯洁的苯环分子器件和大无数单分子器件。

  图3. (a) 笔直和共面两种构型不同对应的I-V弧线以及(b) 有限偏压下的开合比

  是以,Cyclo[18] 分子器件为负责自旋电流供应了愈加矫健的思绪,其优异的职能不只能够策画成开合器件和电子自旋器件,也为低维纳米集成电途正在晶体管、储能和传感等很多周围的起色供应了参考。

  physica status solidi - Rapid Research Letters (简称 PSS -RRL) 旨正在供应极速的出书速率,是目前固体物理和原料物理学周围最速的同业评审出书期刊之一。从投稿到第一轮编纂做决策之间的均匀韶华是11天,从担当到正在线天。该期刊涵盖了诸如前辈原料的造备、布局和模仿,固体原料、纳米原料和其它低维原料原子和电子布局、光学、磁性、超导、铁电性子的探究以及器件操纵等中央。