分子的电阻
介观与纳米尺度物理
2007-05-23 v1 软凝聚态物质
摘要
近年来，多个实验组报道了对单个或少数分子的电流-电压（I-V）特性的测量。本章旨在利用简单模型阐明基本物理机制，为观测到的I-V特性提供直观解释。与I-V特性主要由经典静电学决定的MOSFET不同，分子的I-V特性由19世纪物理（静电学）与20世纪物理（量子输运）之间更有趣的相互作用所决定，兼顾两方面至关重要。我们首先定性讨论了影响分子导体I-V特性的主要因素，并用一个简单的玩具模型说明其作用。通过包含以下效应：（1）充电效应导致的能级移动和（2）与两个电极耦合导致的能级展宽，即使玩具模型假设导电独立地通过各分子能级进行，我们也获得了符合实际的I-V曲线。然而一般情况下，需要完整的非平衡格林函数（NEGF）形式。在此，我们将NEGF形式描述为单能级模型的推广。该形式为描述量子输运提供了便利框架，并可与ab initio或半经验哈密顿量结合使用。一个金线的简单半经验模型用于演示完整的NEGF形式。该示例特别具有启发性，因为它展示了每个通道可能的最小“‘分子’电阻”。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0208183,
title = {Resistance of a Molecule},
author = {Magnus Paulsson and Ferdows Zahid and Supriyo Datta},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0208183},
year = {2007}
}
备注
32 pages, 22 figures. Chapter to be published (2002) in the "Handbook of Nanoscience, Engineering and Technology" by CRC Press (http://www.crcpress.com), edited by W. Goddard, D. Brenner, S. Lyshevski and G. Iafrate