电子 - 声子耦合对单分子磁体电子输运的影响
介观与纳米尺度物理
2015-06-23 v1
摘要
我们研究了电子 - 声子耦合如何影响通过各向异性磁性分子（如单分子磁体（SMM）Fe）的电子输运，方法是使用一个模型哈密顿量，其参数值源自密度泛函理论（DFT）。利用 DFT 计算了 Fe 的磁各向异性参数、振动能以及电子 - 声子耦合强度。将巨自旋模型应用于仅具有两个电荷态的 Fe，具体为总自旋 的中性态和 的单电荷态，这与我们的 DFT 结果及关于 Fe 单分子晶体管的实验一致。在顺序电子隧穿中，我们发现磁各向异性导致了由振动激发引起的电导峰中的新特征。特别是，峰高显示出对施加 B 场的方向和大小的强烈且异常的依赖性。磁各向异性还引入了振动卫星峰，其位置和高度随施加 B 场的方向和大小而改变。此外，当多个具有显著电子 - 声子耦合的振动模式能量彼此接近时，低偏置电流受到抑制，这与栅极电压和施加的 B 场无关，尽管对于具有相似电子 - 声子耦合的单一模式并非如此。在前一种情况下，电导峰显示出比后一种情况更强的 B 场依赖性。新特征的出现是因为磁各向异性势垒的量级与具有显著电子 - 声子耦合的振动模式的能量相当。我们的发现清楚地表明了磁各向异性和电子 - 声子耦合在通过 Fe 的电子输运中有趣的相互作用。类似的行为可以在通过其他各向异性磁性分子的输运中观察到。
引用
@article{arxiv.1411.2677,
title = {Electron-vibron coupling effects on electron transport via a single-molecule magnet},
author = {Alexander McCaskey and Yoh Yamamoto and Michael Warnock and Enrique Burzuri and Herre S. J. van der Zant and Kyungwha Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.2677},
year = {2015}
}
备注
46 pages, 14 figures