Nanodcal之Al-C9H5NS2-Al分子器件输运

Nanodcal是一款基于非平衡态格林函数-密度泛函理论（NEGF - DFT）的第一性原理计算软件，主要用于模拟器件材料中的非线性、非平衡的量子输运过程，是目前国内拥有自主知识产权的基于第一性原理的输运软件。可预测材料的电流 - 电压特性、电子透射几率等众多输运性质。

迄今为止，Nanodcal 已成功应用于1维、2维、3维材料物性、分子电子器件、自旋电子器件、光电流器件、半导体电子器件设计等重要研究课题中，并将逐步推广到更广阔的电子输运性质研究的领域。

本期将给大家介绍Nanodcal分子电子学3.2.-3.2.1.1 的内容。

3.2. Al-C9H5NS2-Al分子器件输运

本部分是一个分子结的输运计算，左右电极都是Al纳米线，中心散射区包含缓冲层和C9H5NS2分子。当C9H5NS2分子的N原子附近放置一个H+或K+，体系的Transmission和I-V曲线特性发生了明显的变化[2]。据此现象，我们认为Al-C9H5NS2-Al可以作为一个很好的单分子电子传感器，用来区分正一价的阳离子。

3.2.1 Device Studio建模

我们以 control体系 （只包含C9H5NS2分子）为例，简单介绍了 Al-C9H5NS2-Al 体系的搭建过程。对于输运体系计算所需要的驰豫之后的结构信息将在附录中给出。

3.2.1. 搭建Al电极

（1）双击图标 DeviceStudio 快捷方式打开软件；

（2）选择 Create a new Project — OK —文件名：Al-C9H5NS2-Al ，保存类型：ProjectFiles(*.hpf) — 保存 即可；

（3）从数据库中导入 Al 晶体， File — Import ，找到 Al.hzw 并导入；

图 3-15:

（4） Build —— Redefine Crystal ，按如下操作将面心立方原胞转换为晶胞；

图 3-16:

（5） Build —— Redefine Crystal ，将晶胞转换为2*7*2的超胞；

图 3-17:

（6）点击 3D Viewer 下的yx View按钮，选中并删除下图原子；

（7）点击 3D Viewer 下的yz View按钮，选中并删除下图原子；

图 3-19:

（8）继续删除下图中选中的原子；

图 3-20:

（9）点击 Convert to Molecule 将体系变成分子，并用 Distance 按钮 测量左右电极的距离；

图 3-21:

（10）点击 Move Atom ，按下图操作将左右电极的距离变为 12.1 Å ；

图 3-22:

图 3-23:

（11）选中下图中的原子，可以在 Properties栏 中看到该原子的位置信息，再点击 Move Atom ，选中所有原子进行平移，使得红框中的原子的坐标变为 [0，0，0] ；

图 3-24:

　　

      审核编辑：彭静