有机单分子负微分电阻器件机理及计算设计

针对具有重要理论意义和广泛应用前景的有机单分子负微分电阻器件，将量子力学原理出发的多种理论分析手段和从头计算的量子化学计算方法相结合，研究负微分电阻形成机理及器件的构建原理。重点研究如下问题：（1）负微分电阻形成机理以及表征其器件性能优劣的重要参数：峰-谷电流比或开关比与分子结构的关系；(2)如何通过改变分子与电极接触的微观细节，或通过对分子实施掺杂、加侧基团、分子裁剪、或构筑异质结、压力形变等分子工程设计具有新型结构的负微分电阻器件，尤其是设计具有多重负微分电阻特性的器件，以及调控负微分电阻器件的性能；(3)如何通过温度、光的频率，或电场来调控体系的微观结构以实现性能优异的温控、光控和电控的分子开关器件。旨在从原子、分子层次揭示负微分电阻形成机理，从原理上设计具有新型结构和功能的负微分电阻器件。