بررسي تأثير جنس گيره در بهبود مشخصه جريان-ولتاژ افزاره‌هاي مولكولي با به كارگيري نظريه تابعي چگالي

در اين مقاله، ابتدا با استفاده از محاسبات با به كارگيري نظريه تابعي چگالي و تابع گرين غيرتعادلي، تاثير جنس گيره بر ويژگي­‌هاي ترابرد سيم مولكولي با پايه بنزن بررسي مي­‌شود. به اين منظور، ابتدا تك مولكول بنزن و سپس دو مولكول بنزن با جداكننده استيلن به عنوان ناحيه مركزي بين دو الكترود طلا قرار داده شده است. همچنين، از فلزات نيكل و آهن به عنوان گيره استفاده مي‌شود، تا اثر پلاريزاسيون اسپيني در حضور آن­ها مورد بررسي قرار گيرد. در مطالعات پيشين، از ساير گيره‌ها مانند گيره‌هاي گوگردي و مولكول‌هاي ارگانيك استفاده شده است. مشاهده ويژگي­‌ها و رفتار عناصر مختلف براي دستيابي به افزاره‌هاي مولكولي با كارآيي بالا در آينده از اهميت بالايي برخوردار است. نتيجه محاسبات با استفاده از كدهاي محاسباتي سيستا و ترنسيستا نشان مي‌دهد كه بدون در نظر گرفتن اثر اسپين، در همه ساختارها (به غير از تركيب نيكل بنزن)، مقاومت تفاضلي منفي روي مي‌دهد. مقاومت تفاضلي منفي عامل مهمي براي سوييچ سريع در افزاره‌هاي مولكولي است. لازم به يادآوري است كه با در نظر گرفتن اثر اسپين، در هيچ يك از ساختارها ويژگي مقاومت تفاضلي منفي بروز نمي­‌كند. بررسي مشخصه‌هاي جريان ولتاژ نيز نشان مي‌دهد كه بدون در نظر گرفتن اثر اسپين و همچنين با در نظر گرفتن اثر اسپين، همه ساختارها در باياس پايين رفتار خطي دارند. به منظور بررسي احتمال يك‌سوسازي در اين پيكربندي‌ها، محاسبات در بازه ولتاژ 2 تا 2+ ولت انجام شده است.