1D金链中的电子传输

介绍

在本教程中研究的系统在中讨论 人造金链的电子和运输特性 physrevlett.93.096404.基准密度泛函理论计算纳米级电导 化学物理学杂志128,114714(2016).

我们将通过原子金链模拟电子输送,并研究吸附CO分子对电导的影响。

../_images/negf_t2_system_cartoon.png

根据 physrevlett.93.096404. “单一CO组[...]调制电子波函数,作为”化学剪刀“沿着金链,强烈地修改系统的相干运输性能”。

也可以看看

DFTB.-Negf手册Band-negf手册

创建主题文件

让我们开始 创建引导文件。引主文件是一个简单的.xyz文件,具有额外的格子矢量。

小费

文件夹 $ Amshome / AtomicData /分子/ Negf / Leads 包含一些预定义的引线文件

对于本教程,引线将是单个金原子,晶格为2.9埃(在X方向上)。 让我们用AMSInput创建这个:

启动 AmsInput.
1. 切换到 乐队: adfpanel. Bandpanel.
2. 从主频段面板,选择 周期性→链条
3. 单击“单击” 更多 切换 格子 panel
../_images/negf_t2_create_lead_1.png.

在格子面板中,我们可以指定格子矢量:

将晶格向量设置为2.9
../_images/negf_t2_create_lead_2.png.

我们现在添加金色原子

1. 点击 ‘X’
2. 选择 ‘Au’
3. 单击绘图区域中的任意位置以添加Gold Atom
../_images/negf_t2_create_lead_3.png.

并将金色原子的坐标设置为 (0,0,0):

1. 点击 型号→坐标
2. 将AU原子上的XYZ坐标设置为(0,0,0)
../_images/negf_t2_create_lead_4.png.

我们现在将此1D金链作为.xyz文件导出:

1. 点击 文件→导出坐标......
2. 将文件保存为“AU_LEAD.XYZ”
3. 关闭AmsInput. 文件→关闭

.xyz文件,定义我们的铅,应该如下所示:

1

Au       0.00000000       0.00000000       0.00000000
VEC1     2.90000000       0.00000000       0.00000000

金链运输计算

我们现在准备建立了金链的Negf计算。可以使用本教程中的模拟 DFTB.引擎 或者 乐队引擎。 DFTB的计算方式比乐队更快,但结果通常会不太准确。

启动一个新的 AmsInput.
1. 切换到 DFTB.: adfpanel. dftbpanel.
2. 选择 任务→negf.
3. 选择 型号→SCC-DFTB
4. 选择 参数目录→quasinano2013.1
5. 点击 更多 旁边 任务:negf. 切换到NegF面板(或点击 型号→Negf.)
启动一个新的 AmsInput.
1. 切换到 乐队: adfpanel. Bandpanel.
2. 选择 任务→negf.
3. 点击 更多 旁边 任务:negf. 切换到NegF面板(或点击 型号→Negf.)

在里面 negf小组,导入我们刚刚创建的引导文件('au_lead.xyz'):

单击旁边的文件夹图标 带领:这将提示一个文件对话框窗口
打开 au_lead.xyz. (刚刚创建的.xyz文件)

填补中心地区 使用9个金色原子使用“填充中心区域”选项:

点击 充满
进入 9 在提示的对话框窗口中,然后单击 好的

让我们还改变传输能量网格的范围 [-3.5,3.0],匹配能量范围 physrevlett.93.096404.:

设定 传输能量网格-3.5 ... 3.0

这就是您的设置应该如下所示:

../_images/negf_t2_au_chain_ready.png.

我们现在准备好了 运行计算 并与结果明显 amsspectra:

点击 文件→另存为...
运行计算 文件→运行
等待计算完成
点击 SCM→Spectra ...

这是通过1D金链计算的传输功能:

../_images/dftb_au_transmission.png
../_images/band_au_transmission.png

CO.上金链运输计算

我们现在通过在中央区域添加CO分子来修改我们以前的系统:

选择AMSInput窗口: SCM→输入
添加 CO. 分子旁 复制粘贴 以下坐标进入AMSINPUT(Ctrl + V. 在分子绘图区域)
O     0.0   0.0   3.12
C     0.0   0.0   1.96

将Co被吸附的金原子被“拉动”朝向CO分子升至0.2埃:

在里面 坐标面板 调整中心金原子的位置 (0.0,0.0,0.2)

您的系统应该如下所示:

../_images/negf_t2_co-au_chain_ready.png

小费

很好的做法包括一些 缓冲 铅材料 中央区域,并测试结果的融合 缓冲 大小(在本教程中我们有4 缓冲 AU-CO中的每一侧的金原子)。

运行计算 并与结果明显 amsspectra:

点击 文件→保存
运行计算 文件→运行
等待计算完成
点击 SCM→Spectra ...

当CO被吸附在金链上时,这是计算的传输功能。

../_images/dftb_au_with_co_transmission.png.
../_images/band_au_with_co_transmission.png

正如预期的那样,吸附的CO分子抑制了FERMI能量周围的电导率。