Au纳米线的I-V特性与微分电导涨落

利用实验和理论分析研究了Au纳米结构的电子输运性质。实验上，在空气中使用机械可控断键技术制备了稳定的Au纳米线，同时测量了电流-电压（I-V）和微分电导δI/δV数据。原子尺度的结构在偏置电压Vb≈0.6V时机械非常稳定，寿命为几分钟。通过一种指纹电子性质的数据分析技术，我们的数据清楚地显示了微分电导涨落，振幅大于1%在室温下，以及非线性的I-V特性。为了理解这些原子尺度导体的输运特征，我们对各种Au原子线进行了ab initio计算。理论结果表明，这些系统的输运特性在很大程度上取决于散射区域的电子性质、电极，以及最重要的是散射区域与电极的相互作用。对于理想的清洁Au接触，理论结果表明在偏置电压Vb<0.5V时呈现线性I-V特性。当硫杂质存在于接触界面时，由于硫原子建立的隧穿势垒，非线性I-V曲线出现。最引人注目的是，即使单个硫原子也能引起I-V曲线从线性到非线性的定性变化。实验数据与理论结果之间获得了有利的定量比较。我们还报告了关于Au原子接触量子输运的其他结果。