Orbital views of the electron transport in molecular devices

Journal of the American Chemical Society

Volumn 130, Issue 29, 2008, Pages 9406-9413

  Yoshizawa, Kazunari ^a   Tada, Tomofumi ^b   Staykov, Aleksandar ^a  

^a KYUSHU UNIVERSITY   (Japan)

^b UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTHRACENE; CHEMICAL PROPERTIES; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRIC WIRE; ELECTRODES; ELECTRON TRANSITIONS; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; GOLD; METALLIZING; MOLECULES; NAPHTHALENE; ORGANIC POLYMERS; POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; ROCKETS; TRANSPORT PROPERTIES;

AMERICAN CHEMICAL SOCIETY (ACS); CONJUGATED MOLECULES; DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT) CALCULATIONS; DITHIOLATE; ELECTRON TRANSPORT (ET); FRONTIER ORBITAL ANALYSIS; GOLD ELECTRODES; MOLECULAR DEVICES; MOLECULAR JUNCTIONS; NANO WIRES; ORBITAL (CO); PHENANTHRENE (PHE); QUALITATIVE PREDICTIONS; SINGLE MOLECULE (SM);

ELECTRONS;

ANTHRACENE; GOLD; NANOWIRE; NAPHTHALENE; PHENANTHRENE; SULFUR; THIOL DERIVATIVE;

AMPLITUDE MODULATION; ARTICLE; CALCULATION; CHEMICAL BOND; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DEVICE; DIODE; ELECTRON TRANSPORT; MOLECULAR DEVICE; MOLECULAR DYNAMICS; PREDICTION;

EID: 47749138642     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja800638t     Document Type: Article

References (74)

1. Landauer, R. IBM J. Res. Dev. 1957, 1, 223.
2. Datta, S. Electronic Transport in Mesoscopic Systems; Cambridge University Press: Cambridge, 1995.
3. Mujica, V.; Kemp, M.; Roitberg, A.; Ratner, M. J. Chem. Phys. 1996, 104, 7296.
4. Samanta, M. P.; Tian, W.; Datta, S.; Henderson, J. I.; Kubiak, C. P. Phys. Rev. B 1996, 53, R7626.
5. Magoga, M.; Joachim, C. Phys. Rev. B 1997, 56, 4722.
6. Tian, W.; Datta, S.; Hong, S.; Reifenberger, R.; Henderson, J. I.; Kubiak, C. P. J. Chem. Phys. 1998, 109, 2874.
7. Olson, M.; Mao, Y.; Windus, T.; Kemp, M.; Ratner, M.; Léon, M.; Mujica, V. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 941.
8. Cuevas, J. C.; Yeyati, A. L.; Martín-Rodero, A. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 1066.
9. Mujica, V.; Roitberg, A. E.; Ratner, M. J. Chem. Phys. 2000, 112, 6834.
10. Choi, H. J.; Ihm, J.; Louie, S. G.; Cohen, M. L. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 2917.
11. Hall, L. E.; Reimers, J. R.; Hush, N. S.; Silverbrook, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 1510.
12. Xue, Y.; Datta, S.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4292.
13. Lang, N. D.; Avouris, Ph. Phys. Rev. B 2001, 64, 125323.
14. Derosa, P. A.; Seminario, J. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 471.
15. Heurich, J.; Cuevas, J. C.; Wenzel, W.; Schön, G. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 256803.
16. Tada, T.; Yoshizawa, K. ChemPhysChem 2002, 3, 1035.
17. Tada, T.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8789.
18. Tada, T.; Nozaki, D.; Kondo, M.; Hamayama, S.; Yoshizawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14182.
19. Noda, M.; Watanabe, S. Jpn. J. Appl. Phys. 2003, 42, L892.
20. Cardamone, D. M.; Stafford, C. A.; Mazumdar, S. Nano Lett. 2006, 6, 2422.
21. Kiguchi, M.; Miura, S.; Hara, K.; Sawamura, M.; Murakoshi, K. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 213104.
22. Kiguchi, M.; Miura, S.; Hara, K.; Sawamura, M.; Murakoshi, K. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 053110.
23. Stokbro, K.; Taylor, J.; Brandbyge, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3674.
24. Larade, B.; Bratkovsky, A. M. Phys. Rev. B 2003, 68, 235305.
25. Tagami, K.; Wang, L.; Tsukada, M. Nano Lett. 2004, 4, 209.
26. Deng, W.-Q.; Muller, R. P.; Goddard, W. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13562.
27. Senapati, L.; Schrier, J.; Whaley, K. B. Nano Lett. 2004, 4, 2073.
28. Kondo, M.; Tada, T.; Yoshizawa, K. Chem. Phys. Lett. 2005, 412, 55.
29. Thygesen, K. S.; Jacobsen, K. W. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 036807.
30. Ning, Z.; Chen, J.; Hou, S.; Zhang, J.; Liang, Z.; Zhang, J.; Han, R. Phys. Rev. B 2005, 72, 155403.
31. Delaney, P.; Nolan, M.; Greer, J. C. J. Chem. Phys. 2005, 122, 044710.
32. Choi, Y. C.; Kim, W. Y.; Park, K.-S.; Tarakeshwar, P.; Kim, K. S.; Kim, T. -S.; Lee, J. Y. J. Chem. Phys. 2005, 122, 094706.
33. Wu, X.; Li, Q.; Huang, J.; Yang, J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 184712.
34. Girard, Y.; Kondo, M.; Yoshizawa, K. Chem. Phys. 2006, 327, 77.
35. Kondo, H.; Kino, H.; Nara, J.; Ozaki, T.; Ohno, T. Phys. Rev. B 2006, 73, 235323.
36. Dalgleish, H.; Kirczenow, G. Phys. Rev. B 2006, 73, 245431.
37. Yin, X.; Liu, H.; Zhao, J. J. Chem. Phys. 2006, 125, 094711.
38. Kula, M.; Jiang, J.; Lu, W.; Luo, Y. J. Chem. Phys. 2006, 125, 194703.
39. Staykov, A.; Nozaki, D.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3517.
40. Staykov, A.; Nozaki, D.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11699.
41. Ono, T.; Hirose, K. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 026804.
42. Chen, L.; Hu, Z.; Zhao, A.; Wang, B.; Luo, Y.; Yang, J.; Hou, J. G. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 146803.
43. Perrine, T. M.; Dunietz, B. D. Phys. Rev. B 2007, 75, 195319.
44. Ning, J.; Qian, Z.; Li, R.; Hou, S.; Rocha, A. R.; Sanvito, S. J. Chem. Phys. 2007, 126, 174706.
45. Calzolari, A.; Ferretti, A.; Nardelli, M. B. Nanotechnology 2007, 18, 424013.
46. Fukui, K. Theory of Orientation and Stereoselection; Springer: Berlin, 1970.
47. Woodward, R. B.; Hoffmann, R. The Conservation of Orbital Symmetry; Verlag Chemie GmbH: Weinheim, Germany, 1970.
48. Reed, M. A.; Zhou, C.; Muller, C. J.; Burgin, T. P.; Tour, J. M. Science 1997, 278, 252.
49. Cui, X. D.; Primak, A.; Zarate, X.; Tomfohr, J.; Sankey, O. F.; Moore, A. L.; Moore, T. A.; Gust, D.; Harris, G.; Lindsay, S. M. Science 2001, 294, 571.
50. Reichert, J.; Ochs, R.; Beckmann, D.; Weber, H. B.; Mayer, M.; Löhneysen, H. v. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 176804.
51. Kushmerick, J. G.; Holt, D. B.; Yang, J. C.; Naciri, J.; Moore, M. H.; Shashidhar, R. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 086802.
52. Zhitenev, N. B.; Meng, H.; Bao, Z. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 226801.
53. Xiao, X.; Xu, B.; Tao, N. J. Nano Lett. 2004, 4, 267.
54. Dadosh, T.; Gordin, Y.; Krahne, R.; Khivrich, I.; Mahalu, D.; Frydman, V.; Sperling, J.; Yacoby, A.; Bar-Joseph, I. Nature 2005, 436, 677.
55. Fujihira, M.; Suzuki, M.; Fujii, S.; Nishikawa, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3876.
56. Lörtscher, E.; Weber, H. B.; Riel, H. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 176807.
57. Caroli, C.; Combescot, R.; Nozieres, P.; Saint-James, D. J. Phys. C 1971, 4, 916.
58. Combescot, R. J. Phys. C 1971, 4, 2611.
59. Emberly, E. G.; Kirczenow, G. J. Phys.: Condens. Matter 1999, 11, 6911.
60. Dewar, M. J. S. The Molecular Orbital Theory of Organic Chemistry; McGraw-Hill: New York, 1969.
61. Brandbyge, M.; Mozos, J.-L.; Ordejon, P.; Taylor, J.; Stokbro, K. Phys. Rev. B 2002, 65, 165401.
62. ATK, version 2.3, atomistix a/s; www.atomistix.com.
63. Taylor, J.; Guo, H.; Wang, J. Phys. Rev. B 2001, 63, 245407.
64. Perdew, J.; Zunger, A. Phys. Rev. B 1981, 23, 5048.
65. Frisch, M. J. Gaussian 03, revision B.03; Gaussian, Inc.: Wallingford CT, 2004.
66. Becke, A. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
67. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
68. Vosko, S.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200.
69. Stephens, P.; Devlin, F.; Chabalowski, C.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
70. Krishnan, R.; Binkley, J.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650.
71. Hay, P.; Wadt, W. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270.
72. Yoshizawa, K.; Yahara, K.; Tanaka, K.; Yamabe, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 498.
73. Fukui, K.; Yonezawa, T.; Shingu, H. J. Chem. Phys. 1952, 20, 722.
74. Stowasser, R.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3414.