物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
Acta Physico-Chimica Sinica
2015年
8期
1474-1482
,共9页
真空隧穿%转变电压谱%电子输运%非平衡格林函数%密度泛函理论
真空隧穿%轉變電壓譜%電子輸運%非平衡格林函數%密度汎函理論
진공수천%전변전압보%전자수운%비평형격림함수%밀도범함이론
Vacuum tunneling%Transition voltage spectroscopy%Electron transport%Non-equilibrium Green's function%Density functional theory
利用非平衡格林函数与密度泛函理论相结合方法研究了电极表面具有原子级突起的铜-真空-铜隧道结的转变电压.计算结果表明,铜电极真空隧道结的转变电压主要决定于电极表面尖端铜原子4p轨道的局域态密度,因而对电极取向和表面局域原子构型非常敏感.对于电极取向沿(111)方向的铜电极真空隧道结,当电极表面原子级突起取为铜吸附原子和金字塔型铜纳米粒子两种构型时,转变电压的计算值分别约为1.40和2.40 V.当电极取向沿(100)方向时,电极表面原子级突起分别为铜吸附原子和金字塔型铜纳米粒子两种构型的铜电极真空隧道结,其转变电压的差异更为显著.具体而言,电极表面有一金字塔型铜纳米粒子的铜电极真空隧道结的转变电压值减小至1.70 V,而电极表面原子级突起为铜吸附原子的铜电极真空隧道结却因铜吸附原子4p轨道的局域态密度过于扩展,即使在偏压超过1.80 V时仍然没有出现转变电压.这些结果表明转变电压谱可用作分析金属电极真空隧道结电子输运特性的有力工具.
利用非平衡格林函數與密度汎函理論相結閤方法研究瞭電極錶麵具有原子級突起的銅-真空-銅隧道結的轉變電壓.計算結果錶明,銅電極真空隧道結的轉變電壓主要決定于電極錶麵尖耑銅原子4p軌道的跼域態密度,因而對電極取嚮和錶麵跼域原子構型非常敏感.對于電極取嚮沿(111)方嚮的銅電極真空隧道結,噹電極錶麵原子級突起取為銅吸附原子和金字塔型銅納米粒子兩種構型時,轉變電壓的計算值分彆約為1.40和2.40 V.噹電極取嚮沿(100)方嚮時,電極錶麵原子級突起分彆為銅吸附原子和金字塔型銅納米粒子兩種構型的銅電極真空隧道結,其轉變電壓的差異更為顯著.具體而言,電極錶麵有一金字塔型銅納米粒子的銅電極真空隧道結的轉變電壓值減小至1.70 V,而電極錶麵原子級突起為銅吸附原子的銅電極真空隧道結卻因銅吸附原子4p軌道的跼域態密度過于擴展,即使在偏壓超過1.80 V時仍然沒有齣現轉變電壓.這些結果錶明轉變電壓譜可用作分析金屬電極真空隧道結電子輸運特性的有力工具.
이용비평형격림함수여밀도범함이론상결합방법연구료전겁표면구유원자급돌기적동-진공-동수도결적전변전압.계산결과표명,동전겁진공수도결적전변전압주요결정우전겁표면첨단동원자4p궤도적국역태밀도,인이대전겁취향화표면국역원자구형비상민감.대우전겁취향연(111)방향적동전겁진공수도결,당전겁표면원자급돌기취위동흡부원자화금자탑형동납미입자량충구형시,전변전압적계산치분별약위1.40화2.40 V.당전겁취향연(100)방향시,전겁표면원자급돌기분별위동흡부원자화금자탑형동납미입자량충구형적동전겁진공수도결,기전변전압적차이경위현저.구체이언,전겁표면유일금자탑형동납미입자적동전겁진공수도결적전변전압치감소지1.70 V,이전겁표면원자급돌기위동흡부원자적동전겁진공수도결각인동흡부원자4p궤도적국역태밀도과우확전,즉사재편압초과1.80 V시잉연몰유출현전변전압.저사결과표명전변전압보가용작분석금속전겁진공수도결전자수운특성적유력공구.
