纳米材料简单组装结构的电子输运理论

纳米材料的电子输运是新型分子电子器件的物理基础，近年来研究非常活跃。纳米材料的原子结构和电子结构决定了它的电子输运特性，据此可以设计具有不同功能的分子器件。把分子器件按要求组装、排列起来，形成能够完成不同任务的分子电路，不论在技术上还是在理论上都是一个关键问题。目前这方面的实验研究已有所进展，但步履艰难。理论上，研究多个纳米结构在不同相互作用下的电子输运，将对实验有指导作用。. 本项目利用第一原理理论、分子动力学理论和半经典隧穿理论，系统地计算不同结构的纳米碳管、富勒烯分子串联或并联组装于金属电极之间时的电流－电压特性。当分子之间以及分子与电极之间的耦合较弱时，利用半经典隧穿理论计算隧穿电流，而耦合较强时则用第一原理计算。分析这些纳米组装结构的电子输运特性与微观原子结构、电子结构、耦合强度的关系，能够为分子器件组装的设计打下理论基础。