二端纳米分子桥的量子传输特性研究

利用基于GreenFunction的Tight-binding方法,对由两个苯环分子耦合成的二端子纳米分子桥的量子传导特性进行了理论研究,在考虑到每一个碳原子中只有一个π轨道电子参与传导,注意到分子桥体和原子电极之间的Hoping积分比较弱的情况下 (约为普通值的 0 6),得出入射电子通过二端纳米分子桥的电子传输谱。结果显示透射电子传输峰值的出现是传导电子与分子轨道能级谐振的结果,而电子传输的振荡特性是透射电子粒子性与波动性同时存在时的物理反映。     

海外之窗

纳米量子 晶体管 最近，德国艾森大学的科学家将只有几个纳米大小的金元素颗粒在一定的表面上排列成国际象棋盘的样子，假如将电极接到这些金粒上，它们就可以成为尺寸只有几个纳米的分子晶体管了。这些金元素颗粒其实是所谓的量子点，其导电性能非常奇特，它们可以一直贮存单个电子，直到外加电压达到一定的极限时，再把这些电子吸走，这样就可以利用这些量子点实现非连续性的开关状态，这其实也就是传统晶体管的作用原理。但使用传统晶体管时，每一次开关过程都需要搬动十万个左右的电子，而假如能够使用量子点开关的话，则只需要搬动一个…     

双苯环分子自旋过滤效应第一性原理的研究

分子电子学是近十年来发展起来的一门新兴学科,当器件的尺寸进一步缩小到纳米尺度时,分子电子学有望成为传统电子学的补充甚至替代.利用密度泛函理论与非平衡态格林函数相结合的方法,研究了嵌于石墨烯纳米带电极间的双苯环分子器件的自旋输运性质.研究发现两电极磁矩平行和反平行时,器件有不同的输运性质.电极磁矩平行时出现完美的自旋过滤...     

单卟啉铁分子自旋输运性质第一性原理研究

分子器件是指构建在单个分子或有限个分子上的具有特定功能的器件,它是电子器件向小体积化发展的极限,而它也被证明将会是未来电子元器件的替代者.利用密度泛函理论与非平衡态格林函数相结合的方法,研究了单卟啉铁分子与金纳米线电极构成的分子器件的自旋输运的性质.研究发现：该分子器件中存在自旋相干的量子现象;在非平衡态下,两种自旋态电流都随偏压的增大而非线性增大,自旋过滤效应在偏压的调控实现正负的转化.     

纳米电极与工件中Cr团簇的相互作用研究

在纳米电极对不锈钢工件进行超精细加工过程中,以工件中铬(Cr)原子为基构成Cr团簇,分别模拟了钨与镍纳米电极与Cr团簇间的电子透射加工过程,通过电子传导的量子计算方法,研究了电极与Cr团簇系统的能量、电子态密度、电子传输过程的隧穿。考虑到加工过程中电极的耗损使间隙发生变化,还研究了电极和Cr团簇间距离变化时对态密度和电子传输的影响。能量结果显示镍电极系统具有较高的能量,而钨电极系统的能隙比较小,但电子都具有很好的穿透性。电子态密度和电子透射结果说明钨电极与Cr团簇系统的电子态密度和电子传输都大于镍电极与Cr系统,并且具有量子传输特性。电极与Cr团簇间距改变与电子态密度和电子传输关系显示,其间距达到0.41 nm时,电子传输近乎截止,系统基本已经失去了电子透射和加工能力。     

Pentacene分子的Ballistic传导特性

在考虑到Pentacene分子的碳原子中的唯一个活跃的π电子的情况下,从理论上研究了两端接有金属电极的Pentacene分子带的Ballistic传导特性.利用相邻原子的HOMO和LUMO之间的小能量级差和相对低的LUMO值,得出了由金属电极桥接的Pentacene分子带的量子传导方程,讨论了金属电极和Pen-tacene分子间界面阻抗对传导性的影响,得出了通过Pentacene分子系统的传导流.     

科学前沿

<正> 以色列在DNA 上造出纳米晶体管 以色列科学家利用生物自组装技术和碳纳米管的电子特性,首次在DNA上制造出纳米晶体管。纳米专家称,这是纳米技术研究领域的一大突破。 科学家称,这一突破显示,利用生物技术制造无机物器件是可能的。今后,这种器件所面临的主要问题,是如何使其组件更好地与DNA中的生物反应和金属化过程相协调。科学家同时表示,要利用这种纳米晶体管制造像分子计算机这样较大型的自组装器件,还有很长的路要走。     

A1GaNp-i-n型日盲紫外探测器

基于在双面抛光的蓝宝石衬底上采用等离子体增强的分子束外延方法生长了A1GaN基p-A10.45sGaomN／i—A10.35Gao．065N／n—A100.45GaossN结构材料,p型欧姆接触采用电子束蒸发Ni／Au（5nm／5nm）薄层叉指结构电极,制作Tp-i-n型A1GaN日盲紫外探测器．器件的峰值响应波长为273nm．器件在零偏压下的暗电流很小,为nA量级,峰值响应度为8．5mA/W．器件在-5V偏压下,峰值响应率32．5mAW,对应的外量子效率达到15％．     

AlGaN p-i-n型日盲紫外探测器

基于在双面抛光的蓝宝石衬底上采用等离子体增强的分子束外延方法生长了AlGaN基p-Al0.45Ga0.55N/i-Al0.35Ga0.65N/n-Al0.45Ga0.55N结构材料,p型欧姆接触采用电子束蒸发Ni/Au(5 nm/5nm)薄层叉指结构电极,制作了p-i-n型AlGaN日盲紫外探测器.器件的峰值响应波长为273 nm.器件在零偏压下的暗电流很小,为nA量级,峰值响应度为8.5mA/W.器件在-5 V偏压下,峰值响应率32.5 mA/W,对应的外量子效率达到15%.     

双铁酞菁分子自旋输运性质第一性原理研究

利用密度泛函与非平衡态格林函数相结合的方法,研究了双铁酞菁(Fe_2Pc_2)与金纳米线电极构成分子器件的自旋输运性质.研究发现即使不存在磁性电极的情况下,Fe_2Pc_2分子器件也能表现出良好的自旋过滤效应和较大的磁阻.与传统的磁隧道结相比,仅通过改变位于酞菁分子中心的铁原子的磁矩方向即可实现对该分子结的自旋输运性质的调控.     

基于区块链的量子密钥全生命周期管理

为确保量子密钥从生成、分发、存储、使用、更新到销毁的安全性更高,提出一种基于区块链的量子密钥全生命周期管理方案。首先有保密通信需求的两方机构通过量子密钥分发设备产生真随机对称量子协商密钥,并将其分别存储在两方机构的量子设备管理员处;然后两方量子设备管理员协商量子密钥编号规则生成量子密钥文件;最后两方机构用户分别向各自量子设备管理员申请量子密钥用于通信。在通信过程中,与量子密钥生成、分发、使用、更新、销毁的相关日志信息上传到区块链,由量子设备管理员、通信用户协同区块链管理员完成量子密钥全生命周期的管理与追溯。理论分析表明：该方案能解决量子密钥在通信系统中无法有效追溯和管理的问题,可以实现对量子密钥全生命周期管理和追溯过程的透明可信。     

宽度非绝热变化量子线的电子输运性质

在自由电子近似下，利用散射矩阵方法研究了两端光滑连着电子库、宽度呈宽-窄-宽和窄-宽-窄非绝热变化量子线（量子波导）的电子输运性质，用Landauer-Biittiker公式解析地计算出了两种情况下系统电子透射率作为入射电子能量和系统几何参数的函数表达式，从而分析得出丁由于量子干涉产生透射极大与极小值时入射能量与几何参数所满足的条件关系并得到了数值验证，这种简单体系的精确解除有重要的基础性意义外，能为研究考虑各种相互作用、外场特别是含时外场作用下的介观电子输运问题提供一个“零级近似”的参考。     

硅片直接键合机理研究

提出硅片直接键合(SDB)的下列机理:热氧化硅表面的悬挂键在常温下与羟基因形成化学键.两个镜面平整表面互相重合,原子互相以范德瓦斯力互相吸引.在200-400℃,两表面吸附之羟基互相作用形成键合界面的硅醇键.温度高于800℃,硅醇键间发生显著化学聚合反应,形成硅氧键及水.水分子高温下扩散入体内与硅氧化,使键合强度增大,并使键合界面处空洞形成局部真空,有利于空洞消失.水扩散系数随温度而指数增大,在1050℃附近有一转折点,扩散系数增加速率显著减慢.由以上键合机理确定了优化的两阶段键合工艺,制得3英寸直接键合硅片.成功地利用SOI/SDB衬底制备了1-3μm CMOS器件,典型的电子和空穴沟道迁移率为680cm²/V·sec及320cm²/V·sec.     

单原子激光光场的相干性和光子统计分布

采用量子主方程方法来研究一个二能级原子与单模腔耦合的耗散系统的平均光子数与二阶量子相干度随时间的演化行为.结果表明在好腔和坏腔条件下,两腔的腔场的光子二阶量子相干度都受到原子所受真空阻尼率γ变化的明显影响.不同的是,在坏腔条件下,光子的统计分布在受真空阻尼率γ的影响时表现的并不明显,而在好腔的条件下将会变得比较明显.     

超导光栅的衍射效应

本文讨论了由Ｎ个约瑟夫结所构成的超导量子干涉器件的特性．并导出了其理论表达式．     

电子注中的束缚电子对

本文对自由电子受激辐射器件与电子直线加速器中的电子注与电磁场的相互作用进行了量子力学分析,认为电子注的电子结构应由束缚电子对组成.电子对的自旋为零,具有Bose子性质.     

光场纠缠态制备

利用Ｒａｍｓｅｙ场以及大失谐民政部下的二能级子与光场的色散作用可以制备光场的Ｅｉｎｓｔｅｉｎ－Ｐｏｄｏｌｓｋｙ－Ｒｏｓｅｎ（ＥＰＲ）态和多光场的纠缠态，得出这些量子态之间的距离最大并且上人有最大纠 度和是了大冯．诺依曙熵．最乒指出这些态在量子信息光学中的应用。     

电极距离对脱氧核苷酸横向电信号的影响

以脱氧核苷酸为研究对象，利用密度泛函的非平衡态格林函数方法，计算了电极距离对四种核苷酸分子电流的影响．计算结果表明：当用胞嘧啶通过硫原子修饰左侧电极时，分子电流的衰减曲线与实验结果在形状上保持一致．当电极距离增加到一定程度时，电流随电极距离的变化均可以通过相同的指数函数来表示．     

头孢唑肟钠在不同浓度氯化钠、氯化钾水溶液中的焓相互作用

药物在拟生命体液中热力学性质的研究有利于阐明药物在人体内发挥药效的机理.通过等温滴定微量热法测定抗生素类药物头孢唑肟钠在298.15 K下于纯水及两种盐溶液（NaCl、KCl,0.1000-0.6000mol· Kg-1）中的稀释焓,利用多元线性回归拟合得到各级同系焓相互作用系数（h2,h3,h4）.拟合数据显示,头孢唑肟钠在氯化钠、氯化钾两种盐溶液中的焓对作用系数h2均为负值,并且随着盐溶液浓度的增加而减小.头孢唑肟钠在氯化钠溶液中的h2小于氯化钾溶液.通过溶剂化的溶质分子之间的相互作用分析结果并作出合理解释.