Redox control of magnetic transport properties of a single anthraquinone molecule with different contacted geometries
Redox control of magnetic transport properties of a single anthraquinone molecule with different contacted geometries
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具有不同接触几何形状的单个蒽醌分子磁输运特性的氧化还原控制
DOI：
10.1016/j.carbon.2016.11.021
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发表时间：
2017-03
期刊：
影响因子：
10.9
通讯作者：
Long Meng Qiu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fan Zhi Qiang;Sun Wei Yu;Jiang Xiang Wei;Zhang Zhen Hua;Deng Xiao Qing;Tang Gui Ping;Xie Hai Qing;Long Meng Qiu
控制单个分子的磁输运仍然是自旋电子学最基本的挑战之一。本文采用非平衡绿色函数和密度泛函理论研究了氧化还原反应对连接在锯齿形石墨烯纳米电极上的蒽醌分子磁输运性质的影响.本工作考虑了两种接触类型，同分异构体AQ-14和AQ-15。结果表明，AQ-14分子器件具有良好的自旋过滤特性，自旋过滤效率为100%。分子上的氧化还原反应不影响其自旋过滤行为。在接触型改变后，只有还原态的AQ-15分子器件具有自旋过滤行为。当分子被氧化时，器件的α-自旋电流显著降低，导致自旋过滤行为的缺失。更重要的是，AQ-15的α-自旋电子电导由氧化还原反应引起的开关可以允许其被设计为自旋电流开关。
Controlling magnetic transport through a single molecule remains one of the most fundamental challenges of spin electronics. Here, we investigate the effects of the redox reaction on the magnetic transport properties of a single anthraquinone (AQ) molecule connected to zigzag graphene nanoribbon electrodes by using the non-equilibrium Green's function formalism with density functional theory. Two kinds of contacted types, isomeric AQ-14 and AQ-15, are considered in this work. The results show the excellent spin-filtering with 100% spin filtering efficiency can be found in AQ-14 molecular device. Redox reaction on the molecule doesn't affect its spin filtering behavior. After the contacted type changing, the spin-filtering behavior is only found in AQ-15 molecular device at the reduced state. When the molecule is oxidized, the α-spin current of the device is reduced dramatically leading to the absence of the spin-filtering behavior. More importantly, the on-off of the α-spin electronic conductance of AQ-15 induced by redox reaction can allow it be designed as a spin current switching.
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作者：
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通讯作者：
Ratner, Mark A.
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