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分子结中单一振动模式的随机动力学

介观与纳米尺度物理 2015-05-20 v2

摘要

我们提出了一种非常精确的计算方案,用于研究在有限偏压驱动下与分子结耦合的经典振子的动力学,包括有限质量效应。我们重点关注分子结的两种最小模型:Anderson-Holstein (AH) 模型和双位点 Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 模型。关于振子动力学,我们能够恢复 Langevin 方程,证实了其他作者用不同方法发现的结果,并确认量子效应仅来自电子子系统。通过数值求解随机方程,我们研究了在任意电子-振子相互作用、栅压和偏压下的振子位置与速度分布概率以及电子输运性质。通过分析振子的动能行为,以系统的方式确立了绝热近似的有效范围。由于动力学涨落,在中等偏压下,速度分布偏离高斯形状,平均动能表现出非单调行为。在相同的参数区间内,动力学效应有利于在远离电子共振处的传导,而在无限质量近似下该处只能观察到微小电流。由于分子间跃迁 t 的存在,这些效应在双位点 SSH 模型中被增强。值得注意的是,当相对于分子上的隧穿具有足够大的跃迁、小相互作用强度以及中等偏压(非高斯区域)时,我们指出了动能极小值与动态电导极大值之间的对应关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1011.4461,
  title  = {Stochastic dynamics for a single vibrational mode in molecular junctions},
  author = {A. Nocera and C. A. Perroni and V. Marigliano Ramaglia and V. Cataudella},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1011.4461},
  year   = {2015}
}

备注

19 pages, 16 figures, submitted to Physical Review B