单分子结的界面结构表征和其电输运及调控研究

项目名称： 单分子结的界面结构表征和其电输运及调控研究

项目编号： No.11374195

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王传奎

作者单位： 山东师范大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 利用单分子的性质来构筑纳米电子功能器件是纳电子学的一个主要发展领域。在单分子水平上实现对单分子电荷输运的理解、调控和开拓不仅有利于发现分子尺度电荷输运奇异的物理现象，而且有利于实现单分子器件的实际应用。本项目拟利用基于密度泛函理论的分子动力学方法研究在典型条件下形成的单分子结的界面结构，获得分子与电极的接触细节，理解实验上单分子结的形成机理。在此基础上，一是通过进一步发展非弹性散射格林函数理论方法，计算单分子结的非弹性电子隧穿谱，结合实验结果，揭示单分子结的微观结构与其非弹性电子隧穿谱的关系，发展单分子结微观结构的表征技术。二是采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法计算其电输运性质，深入研究石墨烯电极和末端基团与侧基修饰以及溶液pH值对其电输运性质的调控机理。本项目对发展用于确定分子与电极接触细节的方法与技术、调控和开拓单分子结电荷输运性能、设计和优化功能性分子器件等具有重要的意义。

中文关键词： 电荷转移；二维纳米带电极；界面结构；单分子结；分子二极管

英文摘要： Constructing a nano-scale electronic functional device based on properties of a single molecule is a major developing area in nanoelectronics. Achieving a fundamental understanding, control, and exploitation of charge transport in molecular scale are key

英文关键词： Charge transfer；two-dimensional nanoribbon electrode；interface structure；single molecular junction；molecular diode