Molecular electronics devices: A short review

Journal of Computational and Theoretical Nanoscience

Volumn 7, Issue 3, 2010, Pages 503-516

  Nero, Jordan Del ^a,b   De Souza, Fabrício M ^c   Capaz, Rodrigo B ^b  

^a FEDERAL UNIVERSITY OF PARÁ   (Brazil)

^b FEDERAL UNIVERSITY OF RIO DE JANEIRO   (Brazil)

^c FEDERAL UNIVERSITY OF UBERLÂNDIA   (Brazil)

Author keywords

Molecular electronics

Indexed keywords

ELECTRIC SWITCHES; MOLECULES; QUANTUM CHEMISTRY; TEMPERATURE DISTRIBUTION;

ELECTRONIC TRANSPORT; MOLECULAR ELECTRONICS DEVICE; NANOSCALE ELECTRONIC DEVICES; NEGATIVE DIFFERENTIAL RESISTANCES; PUSH-PULL MOLECULES; QUANTUM INTERFERENCE; STRONG AND WEAK COUPLING; TEMPERATURE DEPENDENCE;

MOLECULAR ELECTRONICS;

EID: 77954929965     PISSN: 15461955     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jctn.2010.1386     Document Type: Review

References (144)

1. J. Mehra, The beat of a different drum, The Life and Science of Richard Feynman, Oxford University Press, Inc., New York (1994).
2. A. Aviram and M. A. Ratner, Chem. Phys. Lett. 29, 277 (1974).
3. M. C. Petty, Meas. Sci. Technol. 7, 725 (1996).
4. D. Goldhaber-Gordon, M. S. Montemerlo, J. C. Love, G. J. Opiteck, and J. C. Ellenborgen, Proceedings of the IEEE 85, 521 (1997).
5. R. C. Merkle, Nanotechnology 11, 89 (2000).
6. J. C. Ellenborgen and J. C. Love, Proceedings of the IEEE 88, 386 (2000).
7. J. S. Moodera and P. LeClair, Nat. Mater. 2, 707 (2003).
8. A. H. Flood, J. F. Stoddart, D. W. Steuerman, and J. R. Heath, Science 306, 2055 (2004).
9. M. A. Read, Nat. Mater. 3, 286 (2004).
10. M. Galperin, M. A. Ratner, and A. Nitzan, J. Phys.: Condens. Matter 19, 103201 (2007).
11. S. Lakshmi, S. Dutta, and S. K. Pati, J. Phys. Chem. C 112, 14718 (2008).
12. H. Nejo (ed.), Nanostructures-Fabrication and Analysis, SpringerVerlag, Berlin, Heidelberg (2007).
13. K. Scharnberg and S. Kruchinin (eds.), Electron Correlation in New Materials and Nanosystems, Springer, Dordrecht (2005).
14. S. Morita (ed.), NanoScience and Technology (Roadmap of Scanning Probe Microscopy), Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2007).
15. S. N. Karmakar, S. K. Maiti, and J. Chowdhury (eds.), Physics of Zero and One-Dimensional Nanoscopic Systems, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2007).
16. B. Bhushan (ed.), Springer Handbook of Nanotechnology, 2nd edn., Springer, Berlin, Heidelberg, New York (2005).
17. K. Kalantar-Zadeh and B. Fry, Nanotechnology-Enabled Sensors, Springer, New York (2008).
18. J. Del Nero and B. Laks, Synthetic Metals 101, 379 (1999).
19. J. Del Nero and B. Laks, J. Mol. Model 1, 354 (2001).
20. C. Dupas, P. Houdy, and M. Lahmani (eds.), Nanoscience, Nano technologies and Nanophysics, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2007).
21. A. V. Zvelindovsky (ed.), Nanostructured soft matter, Experiment, Theory, Simulation and Perspectives, Springer, Canopus Publishing Limited, New York (2007).
22. C. Wu, S. Tretiak, and V. Y. Chemyak, Chem. Phys. Lett. 433, 305 (2007).
23. A. Staykov, D. Nozaki, and K. Yoshizawa, J. Phys. Chem. C 111, 11699 (2007).
24. D. B. Lima, M. A. L. Reis, F. M. Souza, and J. Del Nero, J. Cornput. Theor. Nanosci. 5, 563 (2008).
25. Y. X. Zhou, F. Jiang, H. Chen, R. Note, H. Mizuseki, and Y. Kawazoe, Phys. Rev. B 75, 245407 (2007).
26. M. Magoga and C. Joachim, Phys. Rev. B 56, 4722 (1997).
27. Y. Qi, I. Ratera, J. Y. Park, P. D. Ashby, S. Y. Quek, J. B. Neaton, and M. Salmeron, Langmuir 24, 2219 (2008).
28. A. Salomon, T. Boecking, J. Gooding, and D. Cahen, Nano Lett. 6, 2873 (2006).
29. A. Salomon, H. Shpaisman, O. Seitz, T. Boecking, and D. Cahen, J. Phys. Chem. C 112, 3969 (2008).
30. O. Seitz, A. Vilan, H. Cohen, C. Chan, J. Hwang, A. Kahn, and D. Cahen, J. Am. Chem. Soc. 129, 7494 (2007).
31. R. M. Metzger, Colloids and Surfaces A: Physicochemistry Engineering Aspects 284-285, 2 (2006).
32. R. M. Metzger, Anal Chim. Acta 568, 146 (2006).
33. X.-S. Zhou, Z.-B. Chen, S.-H. Liu, S. Jin, L. Liu, H.-M. Zhang, Z.-X. Xie, Y.-B. Jiang, and B.-W. Mao, J. Phys. Chem. C 112, 3935 (2008).
34. X. Y. Xiao, L. A. Nagahara, A. M. Rawlett, and N. J. Tao, J. Am. Chem. Soc. 127, 9235 (2005).
35. B. Q. Xu and N. J. Tao, Science 301, 1221 (2003).
36. I.I. Kaya and K. Eberl, Phys. Rev. Lett. 98, 186801 (2007).
37. J. B. Koo, C. H. Ku, J. W. Lim, and S. H. Kim, Org. Electron. 8, 552 (2007).
38. Y. Sun and J. A. Rogers, Adv. Mater. 19, 1897 (2007).
39. D. B. Lima and J. Del Nero, J. Comput. Theor. Nanosci 5, 1445 (2008).
40. S. J. S. Silva and J. Del Nero, J. Comput. Theor. Nanosci 6, 490 (2009).
41. A. Saraiva-Souza, C. P. de Melo, P. Peixoto, and J. Del Nero, Opt. Mater. 29, 1010 (2007).
42. A. Saraiva-Souza, A. G. Souza Filho, B. G. Sumpter, V. Meunier, and J. Del Nero, J. Phys. Chem. C 112, 12008 (2008).
43. A. Saraiva-Souza, R. M. Gester, M. A. L. Reis, F. M. Souza, and J. Del Nero, J. Comput. Theor. Nanosci 5, 2243 (2008).
44. F. L. Carter, J. Vac. Sci. Technol, B 1, 959 (1983).
45. S. U. Lee, R. V. Belosludov, H. Mizuseki, and Y. Kawazoe, J. Phys. Chem. C 111, 15397 (2007).
46. A. Saraiva-Souza, F. M. Souza, V. F. P. Aleixo, E. C. Girao, J. Mendes Riho, V. Meunier, B. G. Sumpter, A. G. Souza Filho, and J. Del Nero, J. Chem. Phys. 129, 204701 (2008).
47. G. C. Solomon, D. Q. Andrews, R. P. V. Duyne, and M. A. Ratner, J. Am. Chem. Soc. 130, 7788 (2008).
48. D. Q. Andrews, G. C. Solomon, R. H. Goldsmith, T. Hansen, M. R. Wasielewski, R. P. Van Duyne, and M. A. Ratner, J. Phys. Chem. C 112, 16991 (2008).
49. S.-H. Ke, W. Yang, and H. U. Baranger, Nano Lett. 8, 3257 (2008).
50. A. Landau, L. Kronik, and A. Nitzan, J. Comput. Theor. Nanosci. 5, 535 (2008).
51. M. Luisier and A. Schenk, J. Comput. Theor. Nanosci 5, 1031 (2008).
52. Y. L. Shen, A. R. Hosseini, M. H. Wong, and G. G. Malliaras, ChemPhysChem 5, 16 (2004).
53. N. Goswami and A. Shrivastava, J. Comput. Theor. Nanosci. 5, 685 (2008).
54. W. B. Davis, W. A. Svec, M. A. Ratner, and M. R. Wasielewski, Nature 396, 60 (1998).
55. B. Giese, J. Amaudrut, A. K. Kohler, M. Spormann, and S. Wessely, Nature 412, 318 (2001).
56. S. H. Choi, B. Kim, and C. D. Frisbie, Science 320, 1482 (2008).
57. A. Bannani, C. Bobisch, and R. Moller, Science 315, 1824 (2007).
58. D. K. Ferry, R. Akis, and M. J. Gilbert, J. Comput. Theor. Nanosci 4, 1149 (2007).
59. M. A. L. Reis and J. Del Nero, J. Comput. Theor. Nanosci. 5, 567 (2008).
60. M. A. L. Reis, A. Saraiva-Souza, and J. Del Nero, J. Comput. Theor. Nanosci. 6, 101 (2009).
61. L. Wang, M.-H. Yoon, G. Lu, Y. Yang, A. Fachetti, and T. J. Marks, Not. Mater. 6, 317 (2007).
62. F. Sawano, I. Terasaki, H. Mori, T. Mori, M. Watanabe, N. Ikeda, Y. Nogami, and Y. Nöda, Nature 437, 522 (2005).
63. A. Isacsson, J. M. Kinaret, and R. Kaunisto, Nanotechnology 18, 195-203 (2007).
64. H. Klauk, U. Zschieschang, J. Pflaum, and M. Halik, Nature 4445, 745 (2007).
65. M. Freitag, J. C. Tsang, A. Bol, D. Yuan, J. Liu, and P. Avouris, Nano Lea. 7, 2037 (2007).
66. J.-L. Autran and D. Munteanu, J. Comput. Theor. Nanosci 5, 1120 (2008).
67. Z. ZhenHua, Y. ZhongQin, Y. JianHui, and Q. Ming, Chin. Sei. Bull 52, 3016 (2007).
68. A. A. Araujo, J. Del Nero, and B. Laks, Synth. Met. 101, 365 (1999).
69. J. Del Nero and B. Laks, Synth, Met. 84, 869 (1997).
70. J. Del Nero and B. Laks, J Mol Struct. (THEOCHEM) 394, 209 (1997).
71. J. Del Nero and B. Laks, Synth, Met. 84, 1127 (1997).
72. J. Del Nero, R. Custodio, and B. Laks, Synth. Met. 84, 423 (1997).
73. J. Del Nero, R. Doretto, and B. Laks, Synth. Met. 101, 178 (1999).
74. J. Del Nero and C. P. de Melo, Synth. Met. 121, 1741 (2001).
75. K. Yoshizawa, T. Tada, and A. Staykov, J. Am. Chem. Soc. 130, 9406 (2008).
76. Y. Zhao, W. Perez-Segarra, Q. Shi, and A. Wei, J. Am. Chem. Soc. 127, 7328 (2005).
77. Z. Li and D. S. Kosov, J. Phys. Chem. B 110, 9893 (2006).
78. Z. Li and D. S. Kosov, Phys. Rev. B 76, 035415 (2007).
79. A. A. Farajian, R. V. Belosludov, H. Mizuseki, Y. Kawazoe, T. Hashizume, and B. I. Yakobson, J. Chem. Phys. 127, 024901 (2007).
80. J. R. Guimaraes, J. G. Amazonas, C. A. B. Siva, Jr., C. P. de Melo, B. Laks, and J. Del Nero, Mater. Sei. Eng., C 28, 1076 (2008).
81. J. Del Nero, D. S. Galvao, and B. Laks, Opt. Mater. 21,461 (2003).
82. L. Romaner, G. Heimel, J.-L. Bredas, A. Gerlach, F. Schreiber, R. L. Johnson, J. Zegenhagen, S. Duhm, N. Koch, and E. Zojer, Phys. Rev. Leu. 99, 256801 (2007).
83. H. Cao, J. Jiang, J. Ma, and Y. Luo, J. Phys. Chem. C 112, 11018 (2008).
84. L. Cai, M. A. Cabassi, H. Yoon, O. M. Cabarcos, C. L. McGuiness, A. K. Flatt, D. L. Aliara, J. M. Tour, and T. S. Mayer, Nano Leu. 5, 2365 (2005).
85. M. Kula, J. Jiang, and Y. Luo, Nano Leu. 6, 1693 (2006).
86. M. Kula, J. Jiang, and Y. Luo, j. Comput. Theor. Nanosci. 5, 401 (2008).
87. M. Di Ventra, S. T. Pantelides, and N. D. Lang, Phys. Rev. Leu. 84, 979 (2000).
88. M. Di Ventra, S.-G. Kim, S. T. Pantelides, and N. D. Lang, Phys. Rev. Leu. 86, 288 (2001).
89. Z. Yang, N. D. Lang, and M. Di Ventra, Applied Physical Letters 82, 1938 (2003).
90. Z. Zhang, Z. Yang, J. Yuan, and M. Qiu, J. Chem. Phys. 128, 044711 (2008).
91. S. K. Maiti, Chem. Phys. 331, 254 (2007).
92. T. Hansen, V. Mujica, and M. A. Ratner, Nano Leu. 8, 3525 (2008).
93. D. Vasileska, H. R. Khan, and S. S. Ahmed, J. Comput. Theor. Nanosci 5, 1793 (2008).
94. M. Cizek, M. Thoss, and W. Domcke, Phys. Rev. B 70, 125406 (2004).
95. C. Benesch, M. Cizek, M. Thoss, and W. Domcke, Chem. Phys. Leu. 430, 355 (2006).
96. C. Benesch, M. Cizek, J. Klimes, I. Kondov, M. Thoss, and W. Domcke, J. Phys. Chem. C 112, 9880 (2008).
97. M. Springborg and B. Kirtman, Phys. Rev. B 11, 045102 (2008).
98. M. Springborg and B. Kirtman, Chem. Phys. Lett. 454, 105 (2008).
99. L. Chen, Z. Hu, A. Zhao, B. Wang, Y. Luo, J. Yang, and J. G. Hou, Phys. Rev. Lett. 99, 146803 (2007).
100. S. Sen and S. Chakrabarti, J. Phys. Chem. C 112, 15537 (2008).
101. W. D. Wheeler and Y. Dahnovsky, J. Chem. Phys. 129, 154112 (2008).
102. V. Mujica, M. Kemp, A. Roitberg, and M. Ratner, J. Chem. Phys. 104, 7296 (1996).
103. F. Zahid, A. W. Ghosh, M. Paulsson, E. Polizzi, and S. Datta, Phys. Rev. B 70, 245317 (2004).
104. B. Muralidharan, A. W. Ghosh, S. K. Pati, and S. Datta, IEEE Transactions on Nanotechnology 6, 536 (2007).
105. K. H. Khoo, J. B. Neaton, Y. W. Son, M. L. Cohen, and S. G. Louie, Nano Lett. 8, 2900 (2008).
106. W. Lu, V. Meunier, and J. Bemholc, Phys. Rev. Lett. 95, 206805 (2005).
107. A. M. Rawlett, T. J. Hopson, I. Amlani, R. Zhang, J. Tresek, L. A. Nagahara, R. K. Tsui, and H. Goronkin, Nanotechnology 14, 377 (2003).
108. M. Galperin, M. A. Ratner, and A. Nitzan, Nano Lett. 5, 125 (2005).
109. I. Knezevic, J. Comput. Theor. Nanosci. 4, 749 (2007).
110. V. M. Garcia-Suarez and C. J. Lambert, Nanotechnology 19, 455203 (2008).
111. Z. Crljen and G. Baranovic, Phys. Rev. Lett. 98, 116801 (2007).
112. P. Zhao, D. S. Liu, and S. J. Xie, Phys. Lett. A 372, 5811 (2008).
113. J. M. Mativetsky, G. Pace, M. Elbing, M. A. Rampi, M. Mayor, and P. Samori, J. Am. Chem. Soc. 130, 9192 (2008).
114. Y. Y. Liang, F. Jiang, Y. X. Zhou, H. Chena, R. Note, H. Mizuseki, and Y. Kawazoe, J. Chem. Phys. 127, 084107 (2007).
115. I. Cacelli, A. Ferretti, M. Girlanda, M. Macucci, Chem. Phys. 333, 26 (2007).
116. H. Kondo, H. Kino, J. Nara, T. Ozaki, and T. Ohno, Physical B 73, 235323 (2006).
117. H. Kondo, J. Nara, H. Kino, and T. Ohno, J. Chem. Phys. 128, 064701 (2008).
118. R. Rosseto, M. D. Vargas, and J. Del Nero, Int. J. Quantum Chem. 95, 137 (2003).
119. L. Yan and J. M. Seminario, Int. J. Quantum Chem. 106, 1964 (2006).
120. J. M. Seminario and L. Yan, Int. J. Quantum Chem. 107, 754 (2007).
121. N. L. Rangel and J. M. Seminario, J. Chem. Phys. 128, 114711 (2008).
122. K. Liu, G. Li, X. Wang, and F. Wang, J. Phys. Chem. C 112, 4342 (2008).
123. I. Thanopulos, E. Paspalakis, and V. Yannopapas, Nanotechnology 19, 445202 (2008).
124. S. C. S. Costa, R. M. Gester, J. R. Guimaraes, J. G. Amazonas, J. Del Nero, S. B. C. Silva, and A. Galembeck, Opt. Mater. 30, 1432 (2008).
125. A. Galembeck, S. B. C. Silva, J. A. P. Silva, and J. Del Nero, Opt. Mater. 24, 637 (2004).
126. J. Del Nero and B. Laks, Synth. Met. 101, 440 (1999).
127. J. Del Nero, R. E. Araujo, A. S. L. Gomes, and C. P. de Melo, J. Chem. Phys. 122, 104506 (2005).
128. A. S. Kumar, T. Ye, T. Takami, B.-C. Yu, A. K. Flatt, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Nano Lett. 8, 1644 (2008).
129. B. Ilan, G. M. Florio, M. S. Hybertsen, B. J. Berne, and G. W. Flynn, Nano Lett. 8, 3160 (2008).
130. P. Liljeroth, J. Repp, and G. Meyer, Science 317, 1203 (2007).
131. Z. Hermon, S. Caspi, and E. Ben-Jacob, Europhys. Lett. 43 482 (1998).
132. R. K. Gupta and V. Saraf, Current Applied Physics 9, S149 (2008).
133. D. Wei, Y. Liu, L. Cao, Y. Wang, H. Zhang, and G. Yu, Nemo Lett. 8, 1625 (2008).
134. M. M. D. Ramos and H. M. G. Correia, Nanotechnology 19, 375202 (2008).
135. J. Hihath and N. Tao, Nanotechnology 19, 265204 (2008).
136. T. S. A. Filho, H. S. Martins, and J. Del Nero, Theor. Chem. Acc. 121, 147 (2008).
137. A. F. Jalbout, J. Comput. Theor. Nanosci. 5, 1269 (2008).
138. R. Dost, S. K. Ray, A. Das, and M. Grell, Appl. Phys. Lett. 93, 113505 (2008).
139. A. Rahman and M. K. Sanyal, Nanotechnology 19, 395203 (2008).
140. L.-Y. Hsu, Q.-R. Huang, and B.-Y. Jin, J. Phys. Chem. C 112, 10538 (2008).
141. M. Galperin, M. A. Ratner, A. Nitzan, and A. Troisi, Science 319, 1056 (2008).
142. M. Galperin, A. Nitzan, and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 73,045314 (2006).
143. I. Knezevic, Phys. Rev. B 77, 125301 (2008).
144. M. Galperin, A. Nitzan, and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 75, 155312 (2007).