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