由于优秀的纳米分子导线的缺乏,分子器件的逻辑电路组装的困难已成为制约纳米电子学发展的瓶颈问题。针对纳米分子导线的导电能力对尺度的依赖,和其导电过程受到环境外力的影响这两个关键科学问题,本项目将发展和应用量子化学密度泛函理论、分子动力学、格林函数与非平衡态格林函数方法以及电子输运理论,围绕富勒烯-芳香烃-过渡金属所组成的低聚物分子导线的导电能力展开具体的多尺度模拟。在研究中将逐步理清分子导线的导电机制以及它所带来的一些量子效应,比如库伦阻塞、量子退相干等。将探索不同的分子导线对应力的响应特征,寻找导电能力对空间结构具备一定鲁棒性的并且能将能量传递得更远的柔性分子导线。通过理论研究建立纳米分子导线的设计原则,对未来的纳米分子电路的制造与应用具有实际意义。
英文主题词molecular electronics;nanocomposites materials;interfacial electron transfer;inelastic electron tunneling spectroscopy;soft x-ray