اثر برهم کنش الکترون- فونون بر ترابرد الکتریکی از یک تک مولکول

در این پایان نامه تأثیر ارتعاشات مولکولی روی ترابرد الکترونی از یک زنجیره اتمی از طلا که بین دو الکترود فلزی ساندویچ شده به روش تابع گرین غیرتعادلی کلدیش (روشی قدرتمند برای تحلیل ترابرد ناکشسان در حضور برهمکنش الکترون- فونون) مورد تحقیق قرار گرفته است. اخیراً روش negf به طور موفقیت آمیزی برای ترابردهای ناکشسان در نانوساختارهای مختلف به کار برده شده است از جمله سیم های اتمی و اتصالات مولکولی. برای بدست آوردن مدهای فونونی از مدل کلاسیکی گلوله و فنر و برای جفت شدگی الکترون- فونون از مدل su-shrieffer-heeger استفاده می شود. اثر نفوذ متقابل بین فونون و الکترون در فرآیند تونل زنی الکترون در یک تقریب کلی و جامع خودسازگار بورن در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد هنگامیکه ولتاژ بایاس با انرژی ارتعاشی خاصی جفت می شود، پله هایی در مشتق اول جریان نسبت به ولتاژ ظاهر می شوند. این رفتار در مشتق دوم جریان نسبت به ولتاژ، خود را بصورت تابع دلتا نشان می دهد. جریان ناکشسان در دماهای پایین صورت می پذیرد و در دماهای بالا الکترون نمی تواند فونونی را برانگیخته کند. هنگامیکه ولتاژ بایاس بزرگتر از انرژی برانگیختگی فونون است، الکترون بخشی از انرژی خود را از دست می دهد (گسیل) و یا بدست می آورد (جذب). رخ دادن جذب یا گسیل فونون به انرژی جفت شدگی الکترود- مولکول و انرژی جایگاهی اتمها در مولکول بستگی دارد. در محاسبات جریان ناکشسان، ما برهمکنش الکترون- فونون ضعیف را به کار برده ایم. در انتهای نتایج در مورد مولکول بنزن نیز شکلهایی آورده شده است.