QuantumATK亮点文章:研究一种极端的分子电子绝缘体

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最近 Nature[1]上发表了一项研究,提出了一种新型的分子结,这种分子结比同样尺度的真空区域更加“绝缘”。这个效应是通过设计分子实现量子相消干涉实现的,这些分子在某些能量范围里强烈的抑制电子在分子中的透射。

输运性质的计算是由哥本哈根大学的Gemma Solomon组使用QuantumATK完成的。

合成与电导的实验测量是由上海师范大学的肖胜雄、哥伦比亚大学的Colin NukollsLatha Venkataraman等研究组合作完成的。这类分子可能用在热电或其他电子器件中作为绝缘体。

图1. 电子透过单分子结隧穿时的波函数衰减示意图。(a)透过低导电性分子(烷链)时;(b)透过空结(即电极间是真空);(c)透过一个分子发生量子相消干涉的情况,隧穿概率非指数衰减。

 

 

参考资料

所有文中所涉及的计算方法均在QuantumATK中提供,详见以下教程:

参考文献

[1] M. H. Garner, H. Li, Y. Chen, T. A. Su, Z. Shangguan, D. W. Paley, T. Liu, F. Ng, H. Li, S. Xiao, C. Nuckolls, L. Venkataraman, and G. C. Solomon, “Comprehensive suppression of single-molecule conductance using destructive σ-interference”, Nature 558, 415 (2018).