单分子结中的镜像电荷效应：苯晶体管中的对称性破缺与负微分电阻
介观与纳米尺度物理
2013-11-22 v3
摘要
实验与理论研究均表明，在单分子结中，载流电子与感应极化电荷之间的相互作用会导致分子充电能的强烈重整化。然而，其对电子激发和分子对称性的影响仍不清楚。利用为半导体纳米结构单电子晶体管(SETs)开发的理论框架，我们证明了在库仑阻塞区工作的基于苯的单分子晶体管中，镜像电荷相互作用破坏了分子对称性。这导致所谓的阻塞态出现，从而引起负微分电阻(NDR)。我们表明，在对称性破缺的苯SET中，NDR的出现及其大小以复杂的方式依赖于多体矩阵元、电极隧穿耦合不对称性以及偏压极性之间的相互作用。特别是，当分子与漏极的耦合更强时，在强不对称隧穿耦合下，引起NDR的阻塞态的电流减小性质被证明会消失。计算得到的IV特性可作为实验条件下镜像电荷破坏分子对称性的指示器。
引用
@article{arxiv.1104.2398,
title = {Image charge effects in single-molecule junctions: Breaking of symmetries and negative differential resistance in a benzene transistor},
author = {K. Kaasbjerg and K. Flensberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.2398},
year = {2013}
}
备注
Accepted version (Phys. Rev. B), 16 pages, 8 figures