分子導線的設計及其電荷輸運性質的理論研究.pdf

1、本文主要基于第一性原理開展了分子導線的設計與電學性質研究，重點考察了多金屬核與構象可控的分子器件中電荷輸運性質與其結構的關系，研究了其中的微觀機理。并對其在分子整流器，分子開關和氣體傳感器中的應用進行了初步的探討。主要內容如下：
　　 1.首次設計了一系列金屬原子絡合分子導線與雙金屬原子絡合分子器件，并研究了其電荷輸運性質與結構的關系，發(fā)現(xiàn)金屬原子對分子導線的電導有顯著的調控作用。雙金屬原子絡合分子導線出現(xiàn)了明顯的整流性質，且在

2、一定電位范圍出現(xiàn)極性翻轉。
　　 2.設計了氨基和硝基取代的巰基偶氮苯分子開關，研究了分子構象變化對分子電導的影響。研究表明該分子存在兩種穩(wěn)定的構象，而兩種構象下具有不同的分子電導，可以將這種構象的互變產(chǎn)生的電導變化應用與新型分子開關的設計。
　　 3.研究了4,4'-二硝基-2,2'-聯(lián)巰基吡啶(BPDN)分子電荷輸運性質，從分子本身構象變化的角度理論上解釋了實驗中發(fā)現(xiàn)的BPDN雙穩(wěn)態(tài)電導現(xiàn)象。
　　 4.設計