刘然
- 作品数：9 被引量：7H指数：3
- 供职机构：山东师范大学物理与电子科学学院更多>>
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- 利用电场辅助原子迁移法构建纳米间隙
- 构建单分子结时,通常的方法形成的纳米间隙都明显大于一般单分子的尺寸,这是在实验中影响单分子结产率的一个重要因素。我们在第一性原理计算基础上,发展的电场辅助原子迁移法,可以在金电极固定的情况下稳定的构建出单原子尺度的纳米间...
- 李宗良刘然王传奎
- 文献传递
- 1,4-丁二硫醇分子器件电输运性质的力敏特性研究被引量：4
- 2014年
- 基于杂化密度泛函理论,研究了1,4-丁二硫醇分子体系的结构随电极作用力的变化及拉断过程;并利用弹性散射格林函数方法进一步计算了不同电极作用力下分子体系的电输运特性.结果显示,界面结构不同,拉断分子体系所用的拉力也不同:分子末端硫原子处于Au(111)面的空位上方时,拉断分子体系需约1.75 nN的拉力;若金电极表面存在孤立金原子与1,4-丁二硫醇分子末端的硫原子相连,拉断分子体系只需约1.0 nN的力,且伴有孤立金原子被拉出.两种情况分别与不同实验测量相符合.分子在压缩过程中发生扭曲并引起表面金原子滑移,然而压缩扭曲过程与拉伸回复过程不可逆.电极拉力约为0.7—0.8 nN时,分子体系在不同界面构型下以及在不同扭转状态下,电导都出现极小值,这与实验结论一致.分子的末端原子与电极间耦合强度随电极作用力的变化是引起分子体系电导变化的主要因素.实验在0.8 nN附近同时测得较小概率的高电导值与双分子导电有关.
- 刘然包德亮焦扬万令文李宗良王传奎
- 关键词：电输运性质
- 分子器件电输运性质的力敏特性研究
- 基于杂化密度泛函理论,我们研究了4-(甲基硫)苯甲酸(M1)、1,4-二(甲基硫)苯(M2)、甲基4-(甲基硫)苯酸盐(M3)、1,4-丁二硫醇(M4)分子体系的结构随电极作用力的变化及拉断过程,并利用弹性散射格林函数方...
- 刘然李宗良
- 单分子器件的气敏传感效应:F2吸附的影响
- 以9,10-二氢蒽为核心的单硫醇化芳香基亚乙炔分子(定义为TADHA分子)在低偏压下呈现负微分电导(NDC)效应。利用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法,我们从理论上研究F2分子吸附对TADHA分子结的电流和NDC效应...
- 毕俊杰刘然衣晓华李宗良
- 关键词：分子器件
- 1,4-丁二硫醇分子器件电输运性质的力敏特性研究
- 随着实验技术的不断提高,有机单分子器件的设计及其功能特性研究已成为国际科学领域的研究热点.为深入理解量子特性明显的分子器件的微观结构及外力对其电输运性质的影响进而实现单分子器件的稳定操控与可重复构建,人们对不同分子器件的...
- 刘然包德亮李宗良
- 单分子器件的拉伸与断裂过程第一性原理研究:末端基团效应被引量：3
- 2019年
- 基于密度泛函理论,研究了含S以及含N末端基团的分子结的拉伸与断裂过程.计算结果显示,对于尖端为锥形的金电极,当末端基团为-S时,拉断分子结的作用力大小为0.,59 nN,大于H原子未解离的-SH从金电极上断裂所需的0.25 nN作用力,但明显小于-S末端从平面金电极上断裂下来的约1.5 nN的作用力.当末端基团是-NH2或-NO2时,分子结断裂所需拉力分别为0.45和0.33 nN.体系轨道分布表明,分子与电极通过前线占据轨道耦合后形成的扩展体系分子轨道离域性越好,拉断分子结所需的作用力越大.自然键轨道(natural bond orbital,NBO)分析显示,若分子末端与电极间未形成成键轨道,末端原子上更多的NBO净电荷可以提高分子与电极间结合的稳定性.结合我们以前的研究,可以发现,-S末端和-NH2末端对金电极界面的微观构型具有明显的识别功能,这为精确操控并理解分子与金电极间的相互作用及界面结构提供了有用信息.
- 孙峰刘然索雨晴牛乐乐傅焕俨季文芳李宗良
- 关键词：自然键轨道
- 分子结拉伸与界面识别:破解4,4′-二吡啶分子结拉伸过程中高低电导之谜被引量：3
- 2020年
- 4,4′-二吡啶分子结在拉伸过程中呈现出独特的高低电导现象,是分子电子学近十几年研究中的未解之谜.根据实验测量过程以及所采用的技术手段,发展了基于第一性原理计算的分子结绝热拉伸模拟方法,对4,4′-二吡啶分子结的拉伸过程进行了模拟计算.并利用一维透射结合三维修正近似(OTCTCA)方法计算了拉伸过程中体系电导的变化,成功破解了4,4′-二吡啶分子结在拉伸过程中的高低电导之谜.结果显示,在4,4′-二吡啶分子结的拉伸过程中,分子末端的氮原子很容易吸附到探针电极的第二层金原子上,并且导致分子对尖端金原子产生特有的侧向推动作用,将探针尖端金原子推向一侧,从而在拉伸过程中出现高电导平台.进一步拉伸分子结,分子上端氮原子移动并吸附到探针尖端金原子上,同时尖端金原子重新回到原来的晶格位置上.体系电导也因此降低大约5—8倍,形成低电导平台.根据计算结果,4,4′-二吡啶分子结双电导平台的出现同时表明基底电极很容易存在表面金原子,且只有分子吸附到表面金原子上才会出现高低电导现象.可见,利用分子结拉伸过程中测量到的电导曲线并借助理论计算可以有效识别分子结界面结构.另外,对4,4′-二吡啶分子结高低电导现象物理过程和内在物理机制的破译,为更好利用含吡啶末端分子构建分子开关、分子存储器、分子传感器等功能分子器件提供了重要技术信息与依据.
- 索雨晴刘然孙峰牛乐乐王双双刘琳李宗良
- 场控制下金纳线的断裂与开关效应
- 由于金具有高的化学稳定性和延展性，因此金纳米线是实验上制备分子器件首选的电极材料.对金纳米线拉伸过程的电导观测直接关系到以金为电极的单分子器件的构建.近期，我们基于力学可控劈裂技术(MCBJ)，发展了场诱导下的MCBJ技...
- 刘然王传奎李宗良
- 关键词：分子电子学电迁移分子器件
- 气体小分子对单分子结负微分电导的影响
- <正>基于密度泛函理论并利用非平衡格林函数方法,研究了以9,10-二氢蒽为核心的芳基炔硫醇盐分子结(记为AH)在拉伸过程中的负微分电导效应(negative differential conductance)[1],以及...
- 衣晓华刘然李宗良
- 文献传递
