分子导线中的相干电荷输运：“激子阻塞”与来自导线内电子激发的电流

我们利用一个包含连接自由电子库的双二能级位点桥的模型，研究了分子纳米结中激子对电流的影响。在非耦合位点的多电子本征态中展开密度算符，我们得到了桥子空间中的16×16密度矩阵，其动力学由刘维尔方程支配，该方程考虑了桥上的相互作用以及来自电极的电子注入和阻尼。利用基于李群SU(2)对称性质的赝自旋描述，可以大大简化我们的考量。我们研究了偏压、库仑排斥以及能量转移相互作用对稳态电流的影响，并特别关注桥位点间的激子相互作用效应。我们的计算表明，在电子无相互作用的情况下，对于同二聚体桥，这种相互作用会导致高电压下电流的减小。换言之，我们预测了“激子”阻塞效应。对于异二聚体桥，“激子”阻塞效应会发生改变，并且在位点间库仑排斥很强时消失。在后一种情况下，激子型相互作用可以为电子传导开辟新的通道。特别是，在强库仑排斥的情况下，即使不存在电子连通性，传导依然存在。