分子间相互作用对硫醇分子膜电输运性质的影响

利用密度泛函理论和弹性散射格林函数方法,对硫醇分子膜的电学特性进行模拟.计算结果表明,由于分子间的相互作用,导致分子膜的导电能力比单分子提高2～3个数量级.分子结的导电能力随着压力增加而增加,电极距离的变化使分子与电极以及分子间的耦合增强、分子结的链内隧穿和链间隧穿几率增大,导致电流增加.

单硫醇分子结的几何结构和电输运性质:压力效应与末端基团效应

利用杂化密度泛函理论,研究了以甲基、醇基、羧基为末端基团的烷烃硫醇分子与金电极形成分子结的过程,得到了分子结的几何结构与外加压力的关系.并在此基础上,利用弹性散射格林函数方法研究了烷烃硫醇分子的电输运性质.研究结果表明,对于C11S分子来说,当两电极距离大于2.1nm时,该分子结断裂;对于C11SOH和C10SCOOH来说,相应的分子结断裂的电极距离基本相同(2.15nm).在相同的外加压力(4.0nN)下,C11S分子的导电能力最强,其次是C11SOH分子,而C10SCOOH分子的导电能力最差.随着压力的增加,三种分子结的电导呈现出单调地增加,且在相同的外加压力下,三种分子导电能力的强弱没有改变.理论计算结果与实验结果定性地符合.