探索杂原子取代类石墨烯分子中的量子干涉
介观与纳米尺度物理
2016-08-24 v1
摘要
如果能够阐明并验证控制单分子中量子干涉的设计原理，这将为在纳米级器件和薄膜材料中利用此类效应奠定基础。当类石墨烯多环芳烃（PAH）核通过原子 i 和 j 弱耦合到外部电极时，单分子电导 sigma-ij 取决于连接原子 i,j 的选择。此外，对应于不同连接性 i,j 和 l,m 的电导比 sigma-ij/sigma-lm 由 PAH 核内的量子干涉决定。在本文中，我们考察当“母”PAH 核中的一个碳原子被杂原子取代以产生“子”分子时，此类电导比如何变化。对于二分母核，其中奇数位仅连接到偶数位，杂原子取代到奇数位上的效应由以下定性规则概括：(a) 当 i 和 j 均为奇数时，母体和子体均具有低电导；(b) 当 i 为奇数且 j 为偶数，或反之亦然时，母体和子体均具有高电导；(c) 当 i,j 均为偶数时，母体具有低电导而子体具有高电导。这些规则通过与萘、蒽、芘和蒽嵌苯核的密度泛函计算相比较得到验证，这些核通过两种不同的锚定基团连接到金电极。
引用
@article{arxiv.1602.05215,
title = {Exploring quantum interference in heteroatom-substituted graphene-like molecules},
author = {Sara Sangtarash and Hatef Sadeghi and Colin J. Lambert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.05215},
year = {2016}
}