ترابردالکترون دراتصالات مولکولی و ابزارهای الکترونیک مولکولی

هدف از انجام این پژوهش، مطالعه، بررسی و محاسبه خواص الکترونیکی سه مولکول از خانواده آروماتیک ها، di thiol 3,3-bipyridyl، di thiol stilbene و di thiol imidazole، به خصوص بررسی طیف های گذار در حالت اعمال بایاس و در حالت بایاس صفر و نیز چگالی حالت ها با در نظر گرفتن اربیتال های مختلف اتم های مولکول میانی و نیز با در نظر گرفتن تمامی اربیتال ها برای تمامی اتم های موجود در سیستم مولکولی، تعیین ویژه مقادیر گذار و نهایتاً بررسی ویژگی های منحنی جریان – ولتاژ میباشد. با بررسی طیف چگالی حالت های هر سه سیستم مولکولی مشاهده کردیم که قله های مختلفی در طیف نمایان میشوند که هریک مقدار خاصی را برای چگالی حالت های سیستم نشان میدهند. در هریک از این طیف ها، در بازه ای از انرژی پر شدت ترین قله ها وجود دارند که بسته به این که کدام نوع از اربیتال ها لحاظ شده، در بالای سطح فرمی با در پایین سطح فرمی واقع شده اند. به این صورت که اگر میانگین اربیتال اتم های در نظر گرفته شده در هر سیستم مولکولی، خالی باشد این قله در پایین سطح فرمی واقع میشوند و اگر میانگین اربیتال ها پر باشد در بالای سطح فرمی واقع خواهند شد.در بررسی طیف گذار نیز قله های متعددی را در انرژی های مختلف مشاهده کردیم. همچنین در حالت بایاس صفر، رفتار طیف با حالت اعمال بایاس متفاوت است. به این صورت که با اعمال بایاس به سیستم مولکولی، مکان قله های مشاهده شده در حالت بایاس صفر به سمت انرژی های کمتر پیش میرود. ضمن اینکه از شدت آن ها نیز کاسته می شود. با رسم نمودار جریان – ولتاژ، میزان جریان عبوری از سیستم های مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. در هر سه مورد مشاهده نمودیم که نمودار جریان بر حسب ولتاژ به فرم نموداری از درجه سه می باشد. با بررسی طیف گذار با اعمال شرایط نقطه k ، وابستگی طیف گذار را به k مورد بررسی قرار دادیم. در هرسه مورد مطالعه شده، با اعمال شرایط نمونه گیری نقطه ای، مقدار گذار پرشدت ترین قله، افزایش می یابد.علاوه بر این، مقادیر هومو (بالاترین اربیتال پرشده مولکولی) و لومو( پایین ترین اربیتال پر نشده مولکولی) در هر سیستم مولکولی و نیز میزان کل انرژی در هریک مورد مطالعه قرار گرفت و به صورت عددی در طی فصل 3، گزارش شده است. درمطالعه تمام خواص مذکور،از نرم افزار اتمیستکس بهره گرفته شد.