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关于溶剂化分子结中电荷输运与熵效应的理论

化学物理 2021-02-10 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

单分子结的实验研究通常亟需一种简单的理论方法,能够复现或拟合实验测得的输运数据。在此背景下,最常用的是 Landauer 方法的单能级变体,但基于 Marcus 理论的方法也日益流行。近来,一种统一这两种方法的推广理论也已提出。本工作中,我们扩展了该理论,使其包含熵效应(当涉及极性溶剂时可能重要,但在固态体系中可能较小)。我们研究了电流的温依赖关系,并将其与 Landauer 及传统 Marcus 理论预测的行为进行比较。我们认为该推广理论为理解分子结中的电荷输运提供了一个简单而有效的框架。此外,我们探究了熵效应在不同输运机制中的作用,并提出了在溶剂化分子结中探测它们的实验判据。最后,为考虑核隧穿效应,我们还展示了如何将寿命展宽引入 Marcus-Levich-Dogonadze-Jortner 类型的电子输运描述中。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.04637,
  title  = {On the theory of charge transport and entropic effects in solvated molecular junctions},
  author = {Jakub K. Sowa and Rudolph A. Marcus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.04637},
  year   = {2021}
}