بررسی تاثیر جنس گیره در بهبود مشخصه جریان-ولتاژ افزاره های مولکولی با به کارگیری نظریه تابعی چگالی

در این مقاله، ابتدا با استفاده از محاسبات با به کارگیری نظریه تابعی چگالی و تابع گرین غیرتعادلی، تاثیر جنس گیره بر ویژگی های ترابرد سیم مولکولی با پایه بنزن بررسی می شود. به این منظور، ابتدا تک مولکول بنزن و سپس دو مولکول بنزن با جداکننده استیلن به عنوان ناحیه مرکزی بین دو الکترود طلا قرار داده شده است. همچنین، از فلزات نیکل و آهن به عنوان گیره استفاده می شود، تا اثر پلاریزاسیون اسپینی در حضور آن ها مورد بررسی قرار گیرد. در مطالعات پیشین، از سایر گیره ها مانند گیره های گوگردی و مولکول های ارگانیک استفاده شده است. مشاهده ویژگی ها و رفتار عناصر مختلف برای دستیابی به افزاره های مولکولی با کارآیی بالا در آینده از اهمیت بالایی برخوردار است. نتیجه محاسبات با استفاده از کدهای محاسباتی سیستا و ترنسیستا نشان می دهد که بدون در نظر گرفتن اثر اسپین، در همه ساختارها (به غیر از ترکیب نیکل- بنزن)، مقاومت تفاضلی منفی روی می دهد. مقاومت تفاضلی منفی عامل مهمی برای سوییچ سریع در افزاره های مولکولی است. لازم به یادآوری است که با در نظر گرفتن اثر اسپین، در هیچ یک از ساختارها ویژگی مقاومت تفاضلی منفی بروز نمی کند. بررسی مشخصه های جریان- ولتاژ نیز نشان می دهد که بدون در نظر گرفتن اثر اسپین و همچنین با در نظر گرفتن اثر اسپین، همه ساختارها در بایاس پایین رفتار خطی دارند. به منظور بررسی احتمال یک سوسازی در این پیکربندی ها، محاسبات در بازه ولتاژ 2- تا 2+ ولت انجام شده است.