电子分子结中活化速率化学过程的首次通过时间理论
介观与纳米尺度物理
2021-04-27 v1 化学物理
摘要
受限纳米空间、电场与隧穿电流使分子电子结成为发现新的非平衡化学反应的实验装置。将电流活化化学反应的速率理论通过结合电子的 Keldysh 非平衡格林函数处理、反应坐标的 Fokker-Planck 描述以及 Kramers 首次通过时间计算而建立。NEGF 提供了绝热势以及依赖于反应坐标局域的扩散系数与温度。利用 van Kampen 的 Fokker-Planck 方程（描述非均匀介质中具有位置依赖摩擦与扩散系数的外势中运动的布朗粒子）得到首次通过时间的解析表达式。该理论应用于若干输运场景：具有单一、依赖反应坐标分子轨道的分子结，以及模型双原子分子结。我们展示了 Landauer 喷灯效应作为构型依赖黏滞与扩散系数之间相互作用的自然涌现。所得局域加热与电流诱导力导致的键变形一起，被证明是考虑化学反应速率时的决定因素；二者均源于系统内高度可调的参数。
引用
@article{arxiv.2101.11925,
title = {First-passage time theory of activated rate chemical processes in electronic molecular junctions},
author = {Riley J. Preston and Maxim F. Gelin and Daniel S. Kosov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.11925},
year = {2021}
}