Механизмы включения/выключения туннельного и прыжкового микротоков в наномолекулах

Abstract

Исследовано поведение туннельного и прыжкового токов при быстром включении/выключении разности потенциалов на электродах в систем «электрод—молекула—электрод» как в случае нерезонансной, так и резонансной трансмиссии электронов через молекулу. На примере молекулы с одной активной молекулярной орбиталью показано, что при неидентичной связи молекулы с каждым из электродов токи включения и выключения могут на несколько порядков превосходить стационарные токи через молекулу, причем токи включения и выключения особенно велики при резонансном режиме трансмиссии. Эффект связан с кинетической перезарядкой молекулы, вызванной неупругими прыжковыми процессами между молекулой и электродами.

Досліджено поведінку тунельного та стрибкового струмів при швидкім включенні/вимиканні ріжниці потенціялів на електродах у системі «електрода—молекуля—електрода» як у випадку нерезонансної, так і резонансної трансмісії електронів через молекулю. На прикладі молекулі з однієї активною молекулярною орбіталею показано, що при неідентичнім зв’язку молекулі з кожною з електрод струми включення й вимикання можуть на кілька порядків перевищувати стаціонарні струми через молекулю, причому струми включення й вимикання особливо великі при резонанснім режимі трансмісії. Ефект пов’язаний з кінетичним перезарядженням молекулі, викликаним непружніми стрибковими процесами між молекульою та електродами.

Tunnelling and jumping current behaviour at fast on/off voltage switching for both off-resonant and resonant electron transmission is studied in the system ‘electrode—molecule—electrode’. As shown for the molecule having a single active molecular orbital, taken as an example, in the case when links ofthis molecule with the electrodes are not identical, on/off currents can be higher by several orders of magnitude than stationary currents through the molecule. Switching-on/off currents are especially large at resonant transmission. This effect is caused by kinetic recharge of molecule that is associated with inelastic jumping processes among the molecule and the electrodes.