پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 945 |
| تعداد مقالات | 7,792 |
| تعداد مشاهده مقاله | 12,937,526 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,186,363 |
مقالۀ پژوهشی: بررسی تأثیر جنس گیره در بهبود مشخصه جریان-ولتاژ افزاره‌های مولکولی با به کارگیری نظریه تابعی چگالی | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| مقاله 3، دوره 12، شماره 3 - شماره پیاپی 30، مهر 1401، صفحه 34-46 اصل مقاله (2.07 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/ijap.2022.40137.1275 | ||
| نویسندگان | ||
| فاطمه باقرلو1؛ منصوره ایلخانی* 2؛ رضا فقیه میرزایی3 | ||
| 1دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد، گروه مهندسی کامپیوتر، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 2استادیار، گروه فیزیک، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 3دانشیار، گروه مهندسی کامپیوتر، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، ابتدا با استفاده از محاسبات با به کارگیری نظریه تابعی چگالی و تابع گرین غیرتعادلی، تاثیر جنس گیره بر ویژگی‌های ترابرد سیم مولکولی با پایه بنزن بررسی می‌شود. 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 می‌شود، تا اثر پلاریزاسیون اسپینی در حضور آنها مورد بررسی قرار گیرد. در مطالعات پیشین، از سایر گیره‌ها مانند گیره‌های گوگردی و مولکول‌های ارگانیک استفاده شده است. مشاهده ویژگی‌ها و رفتار عناصر مختلف برای دستیابی به افزاره‌های مولکولی با کارآیی بالا در آینده از اهمیت بالایی برخوردار است. نتیجه محاسبات با استفاده از کدهای محاسباتی سیستا و ترنسیستا نشان می‌دهد که بدون در نظر گرفتن اثر اسپین، در همه ساختارها (به غیر از ترکیب نیکل- بنزن)، مقاومت تفاضلی منفی روی می‌دهد. مقاومت تفاضلی منفی عامل مهمی برای سوییچ سریع در افزاره‌های مولکولی است. لازم به یادآوری است که با در نظر گرفتن اثر اسپین، در هیچ یک از ساختارها ویژگی مقاومت تفاضلی منفی بروز نمی‌کند. بررسی مشخصه‌های جریان- ولتاژ نیز نشان می‌دهد 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 یک‌سوسازی در این پیکربندی‌ها، محاسبات در بازه ولتاژ 2- تا 2+ ولت انجام شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| الکترونیک مولکولی؛ ترابرد الکترونی؛ افزاره مولکولی بنزنی؛ گیره؛ مشخصه جریان- ولتاژ | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Research Paper: How Alligator-Clip Compounds Affect The I-V Characteristic of Molecular Devices, A DFT Approach | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Fatemeh Bagherloo1؛ Mansoure Ilkhani2؛ Reza Faghih Mirzaee3 | ||
| 1M. Sc. Graduated, Department of Computer Engineering, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. | ||
| 2Assistant Professor, Department of Physics, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. | ||
| 3Associate Professor, Department of Computer Engineering, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, using density functional theory combined with non-equilibrium Green's function, the effects of alligator-clip compounds on the electronic transport properties of benzene-based molecular devices are investigated. For this purpose, once a single Benzene molecule and once again two Benzene molecules with an acetylene spacer in between are considered as the central element of the molecular device between two gold electrodes. The spin polarization effects in the presence of Nickel and Iron anchors are studied. In the previous studies, other alligator-clip compounds such as Sulfur and organic molecular ones have been utilized. It is important to study the properties and behavior of different elements for the realization of high-performance molecular devices in the future. By utilizing Siesta and Transiesta codes, when excluding spin polarization effects, in all of the structures (except Nickel-Benzene), negative differential resistance is observed. It is an essential property that allows fast switching in certain types of electronic devices. However, when the spin polarization is considered, none of the combinations show the negative differential resistance feature. The I-V characteristics show that all of the combinations have linear behavior in low voltages no matter whether the spin polarization is considered or not. The voltage ranges from -2V to +2V are taken into account in order to investigate the probability of rectification. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Molecular Electronics, Electronic Transport, Benzene-based Molecular Devices, Alligator-clip, I-V Characteristic | ||
| مراجع | ||
|
[1] Aviram A., and Ratner M.A., Molecular rectifiers, Chemical Physics Letters, 29, 277-283, November 1974. [2] Ellenbogen J.C., and Love J.C., Architectures for molecular electronic computers. I. Logic structures and an adder designed from molecular electronic diodes, Proceedings of the IEEE, 88, 386-426, March 2000. [3] Balzani V., Credi A., and Venturi M., Molecular devices and machines: concepts and perspectives for the nanoworld, John Wiley & Sons, 2008. [4] Ding S., Peng H., Ren H., Xie T., Yao X., and Song K., Investigation on preparation and properties of novel polyphenylene oxide-based composites by injection molding, Ceramics International, 46, 29067-29072, December 2020. [5] Nie Y., Zhang H., Miao J., Wang Y., Li Y., Tu D., Yan H., Sun G., and Jiang X., Highly efficient aggregation-induced emission and stimuli-responsive fluorochromism triggered by carborane-induced charge transfer state, Inorganic Chemistry Communications, 106, 1-5, August 2019. [6] Yaliraki S.N., Kemp M., and Ratner M.A., Conductance of Molecular Wires: Influence of Molecule− Electrode Binding, Journal of the American Chemical Society, 121, 3428-3434, April 1999. [7] Xue Y., and Ratner M.A., Microscopic study of electrical transport through individual molecules with metallic contacts. I. Band lineup, voltage drop, and high-field transport, Physical Review B, 68, 115406, September 2003. [8] Long M.Q., Wang L., Chen K.Q., Li X.F., Zou B.S., and Shuai Z., Coupling effect on the electronic transport through dimolecular junctions, Physics Letters A, 365, 489-494, June 2007. [9] Hong W., Manrique D.Z., Moreno-Garcia P., Gulcur M., Mishchenko A., Lambert C.J., Bryce M.R., and Wandlowski T., Single molecular conductance of tolanes: experimental and theoretical study on the junction evolution dependent on the anchoring group, Journal of the American Chemical Society, 134, 2292-2304, February 2012. [10] Kamiński W., Topolnicki R., Hapala P., Jelínek P., and Kucharczyk R., Tuning the conductance of benzene-based single-molecule junctions, Organic Electronics, 34, 254-261, July 2016. [11] Akbarabadi S.R., and Madadi Asl M., Anchoring groups determine conductance, thermopower and thermoelectric figure of merit of an organic molecular junction, Front. Phys., 9, August 2021. [12] Tharammal R.K., Kumar A., Rajak A.R., and Gaidhane V.H., Theoretical investigation of design methodology, optimized molecular geometries, and electronic properties of benzene-based single molecular switch with metal nanoelectrodes, Journal of Nanomaterials, September 2020. [13] He Y., Cheng N., and Zhao J., First- principle study on the conductance of benzene-based molecules with various bonding characteristics, Computational and Theoretical Chemistry, 1154, 1-10, April 2019. [14] Tseng G.Y., and Ellenbogen J.C., Architectures for molecular electronic computers: 3. Design for a memory cell built from molecular electronic devices, MITRE CORP MCLEAN VA, October 1991. [15] Li M.J., Xu H., Chen K.Q., and Long M.Q., Electronic transport properties in benzene-based heterostructure: Effects of anchoring groups, Physics Letters A, 376, 1692-1697, April 2012. [15] Min Y., Zhong C.G., Yang P.P., and Yao K.L., Low bias negative differential resistance in tour wires predicted by first-principles study, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 119, 238-241, August 2018. [16] Nazari H., Ilkhani M., and Mirzaee R.F., Ab initio study of spin polarization and acetylene transition distance effects on structural and transconductance properties of molecular Tour wires, 2nd International Conference on Applied Research in Mathematical Sciences and Physics (MATHCO'19), February 2019 (in Persian). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,221 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 526 |
||