1、蘇州大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本入鄭重聲明：提交的學(xué)位論文是本入在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰篤過(guò)的研究成果，也不含為獲褥蘇州大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位證書(shū)麗使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)體和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本入承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。論文份者簽名：盛亟圣Et期：壟堡：皇卟啉基分子器件的電磁輸運(yùn)性質(zhì)研究中文摘要卟啉基分子器件的電磁輸運(yùn)性質(zhì)

2、研究中文摘要分子電子學(xué)起源于諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼(REFeynman)提出的“從單個(gè)分子甚至原子進(jìn)行組裝”的偉大設(shè)想。1974年，Avriam和Ratner設(shè)計(jì)了具有非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的分子，研究了給體受體分子橋的整流特性，成功預(yù)示了該分子呈現(xiàn)出分子整流器的功能。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的完善，人們利用掃描隧道顯微鏡技術(shù)，力學(xué)可控劈裂法，納米電極技術(shù)等方法制備出各種具有特殊功能的分子器件，包括分子導(dǎo)線(xiàn)，分子開(kāi)關(guān)，分子整流器，分子存儲(chǔ)器等。如何構(gòu)筑、表

3、征穩(wěn)定的分子結(jié)是分子器件實(shí)驗(yàn)研究中面臨的最困難的問(wèn)題，尤其是分子器件的特性對(duì)于分子與電極之間的界面非常靈敏，導(dǎo)致了不同研究小組的一些測(cè)量結(jié)果相差較多，甚至出現(xiàn)互相矛盾。而在實(shí)驗(yàn)上要實(shí)現(xiàn)分子與電極之間的精確控制是非常困難的。因此，計(jì)算模擬方法在分子器件研究中起著越來(lái)越重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)功能的急速增強(qiáng)，分子電子學(xué)的理論模擬計(jì)算對(duì)分子材料的開(kāi)發(fā)和分子器件的設(shè)計(jì)逐漸成為研究熱點(diǎn)。近年來(lái)，由于卟啉分子高共軛的平面結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性以及獨(dú)特

4、的光電特性，可與多種金屬離子形成穩(wěn)定的金屬配合物等性質(zhì)受到國(guó)內(nèi)外各研究小組的普遍關(guān)注。由于分子的電磁輸運(yùn)特性與金屬電極和有機(jī)分子接觸面的特性密切相關(guān)，本文利用非平衡格林函數(shù)與密度泛函理論相結(jié)合的第一性原理方法，應(yīng)用AtomistixToolKit(ATK)計(jì)算軟件，詳細(xì)研究了苯環(huán)卟啉苯環(huán)分子(BPB)與電極間的耦合方式，中心配位金屬，功能性基團(tuán)替代等因素對(duì)卟啉類(lèi)分子器件輸運(yùn)性質(zhì)的影響，得到了一些有意義的結(jié)論。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)在無(wú)

5、限大平面金電極基礎(chǔ)上構(gòu)造尖端金字塔型電極結(jié)構(gòu)吸附BPB分子，并逐漸減少電極前端的Au原子個(gè)數(shù)，破壞金字塔尖端電極接觸方式，系統(tǒng)研究了分子與電極的接觸構(gòu)型對(duì)BPB分子結(jié)電輸運(yùn)特性的影響。分子電極接觸構(gòu)型的不同導(dǎo)致了電流電壓(IV)特性曲線(xiàn)呈現(xiàn)出明顯不同的結(jié)果，特別是兩端金字塔電極的硫金(SAu)頂位接觸的BPB分子結(jié)，在外加電壓03V時(shí)出現(xiàn)了明顯的負(fù)微分電阻(NDR)現(xiàn)象。隨著尖端接觸對(duì)稱(chēng)性被逐漸打破，在兩端都是大平面電極接觸構(gòu)型的BPB