基于石墨烯电极的蒽醌分子器件开关特性

• 作者: 崔焱 夏蔡娟 苏耀恒 张博群 张婷婷 刘洋 胡振洋 唐小洁
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 分子开关器件 密度泛函理论 非平衡格林函数 石墨烯
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 291-297
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201095

摘要

研究了基于石墨烯电极的蒽醌分子器件的开关特性.分别选取了锯齿型和扶手椅型的石墨烯纳米带作为电极,考虑蒽醌基团在氧化还原反应下的两种构型,即氢醌(HQ)分子和蒽醌(AQ)分子,构建了双电极分子结,讨论了氧化还原反应和不同的电极结构对蒽醌分子器件开关特性的影响.研究发现,无论是锯齿型石墨烯电极还是扶手椅型石墨烯电极,HQ构型的电流都明显大于AQ构型的电流,即在氧化还原反应下蒽醌分子呈现出显著的开关特性.同时,当选用锯齿型石墨烯电极时其开关比最高能达到3125,选用扶手椅型石墨烯电极时开关比最高能达到1538.此外,当HQ构型以扶手椅型石墨烯为电极时,在0.7—0.75 V之间表现出明显的负微分电阻效应.因此该系统在未来分子开关器件领域具有潜在的应用价值.