过渡电压谱学：纳米尺度真空隧穿模型的挑战
介观与纳米尺度物理
2011-07-19 v1
摘要
多项关于过渡电压(V_t)的研究基于Simmons模型中的隧穿电流计算。在本文中，我们专注于真空纳米结，将Simmons模型对V_t的计算结果与通过精确包含经典镜像效应求解薛定谔方程得到的结果进行比较。比较表明，在镜像效应显著的纳米间隙尺寸(d)下，Simmons对V_t的估计完全不可接受。Simmons处理严重高估了这些效应，因为它忽略了与镜像相互作用能是自能相关的著名1/2因子。Simmons曲线V_t随d的变化最大值仅仅是近似不当造成的伪像。与Simmons方法不同，“精确”WKB方法得到的结果在定性上与精确结果一致；定量差异显著，表明透射前因子对V_t有重要影响。此外，我们表明左右电极功函数之间的差异(产生伏打场)可能对通常观测到的I-V特性曲线的不对称性，特别是真空纳米结中正负偏压下V_t值的差异，具有重要意义。实验上在真空纳米结中发现的V_t随d的弱依赖性，与通过将精确静电镜像贡献纳入薛定谔方程得到的显著依赖性形成对比。这表明不仅分子输运，而且通过真空纳米间隙的输运也是一个非平凡问题，需要进一步改进，例如对接触几何、有限隧穿时间引起的延迟效应、局域声子、表面等离激元或电子镜像态进行更现实的描述。
引用
@article{arxiv.1107.3501,
title = {Transition voltage spectroscopy: a challenge for vacuum tunneling models at nanoscale},
author = {Ioan Baldea and Horst Koppel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.3501},
year = {2011}
}