Single molecule charge transport: From a quantum mechanical to a classical description

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 13, Issue 6, 2011, Pages 2096-2110

  Kocherzhenko, Aleksey A ^a   Grozema, Ferdinand C ^a   Siebbeles, Laurens D A ^a  

^a DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 79251592883     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0cp01432j     Document Type: Article

References (158)

1. R. P. Feynman Eng. Sci. 1960 23 22
2. C. J. Muller M. A. Reed Science 1996 272 1901
3. C. Joachim J. K. Gimzewski A. Aviram Nature 2000 408 541
4. R. L. Carroll C. B. Gorman Angew. Chem., Int. Ed. 2002 41 4378
5. J. R. Heath M. A. Ratner Phys. Today 2003 56 5 43
6. R. L. McCreery Chem. Mater. 2004 16 4477
7. J. R. Heath Annu. Rev. Mater. Res. 2009 39 1
8. K. Moth-Poulsen T. Bjornholm Nat. Nanotechnol. 2009 4 551
9. R. L. McCreery A. J. Berggren Adv. Mater. 2009 21 4303
10. W. B. Davis W. A. Svec M. A. Ratner M. R. Wasielewski Nature 1998 396 60
11. E. A. Weiss M. J. Ahrens L. E. Sinks A. V. Gusev M. A. Ratner M. R. Wasielewski J. Am. Chem. Soc. 2004 126 5577
12. D. K. James J. M. Tour Top. Curr. Chem. 2005 257 33
13. J. C. Love L. A. Estroff J. K. Kriebel R. G. Nuzzo G. M. Whitesides Chem. Rev. 2005 105 1103
14. Y. A. Berlin F. C. Grozema L. D. A. Siebbeles M. A. Ratner J. Phys. Chem. C 2008 112 10988
15. B. Giese J. Amaudrut A.-K. Kohler M. Spormann S. Wessely Nature 2001 412 318
16. F. D. Lewis H. Zhu P. Daublain B. Cohen M. R. Wasielewski Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 7982
17. F. D. Lewis H. Zhu P. Daublain T. Fiebig M. Raytchev Q. Wang V. Shafirovich J. Am. Chem. Soc. 2006 128 791
18. R. H. Goldsmith L. E. Sinks R. F. Kelley L. J. Betzen W. Liu E. A. Weiss M. A. Ratner M. R. Wasielewski Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 3540
19. S. H. Choi B. Kim C. D. Frisbie Science 2008 320 1482
20. M. Bixon J. Jortner Chem. Phys. 2002 281 393
21. Y. A. Berlin A. L. Burin M. A. Ratner Chem. Phys. 2002 275 61
22. B. Giese Acc. Chem. Res. 2000 33 631
23. S. Asaoka N. Takeda T. Iyoda A. R. Cook J. R. Miller J. Am. Chem. Soc. 2008 130 11912
24. R. J. O. M. Hoofman M. P. de Haas L. D. A. Siebbeles J. M. Warman Nature 1998 392 54
25. F. C. Grozema R. J. O. M. Hoofman L. P. Candeias M. P. de Haas J. M. Warman L. D. A. Siebbeles J. Phys. Chem. A 2003 107 5976
26. P. Prins F. C. Grozema J. M. Schins S. Patil U. Scherf L. D. A. Siebbeles Phys. Rev. Lett. 2006 96 146601
27. A. A. Kocherzhenko S. Patwardhan F. C. Grozema H. L. Anderson L. D. A. Siebbeles J. Am. Chem. Soc. 2009 131 5522
28. P. Ehrenfest Z. Phys. 1927 45 455
29. J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley, Reading, Menlo Park, New York, Don Mills, Wokingham, Amsterdam, Bonn, Sydney, Singapore, Tokyo, Madrid, San Juan, Milan, Paris, revised edn, 1993
30. G. Wentzel Z. Phys. 1926 38 518
31. H. A. Kramers Z. Phys. 1926 39 828
32. L. Brillouin C. R. Acad. Sci. 1926 183 24
33. W. Zurek Rev. Mod. Phys. 2003 75 715
34. K. Hornberger, in Entanglement and Decoherence: Foundations and Modern Trends, ed., A. Buchleitner, C. Viviescas, and, M. Tiersch, Springer, Berlin-Heidelberg, 2009, p. 221
35. R. Hooke, Micrographia: or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses, ed., J. Martyn, and, J. Allestry, London, 1665
36. M. Born and E. Wolf, Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light, Cambridge University Press, Cambridge, 1999
37. C. Jönsson Z. Phys. 1961 161 454
38. M. Arndt O. Nairz J. Vos-Andreae C. Keller G. van der Zouw A. Zeilinger Nature 1999 401 680
39. R. Brühl R. Guardiola A. Kalinin O. Kornilov J. Navarro T. Savas J. P. Toennies Phys. Rev. Lett. 2004 92 185301
40. L. Hackermüller S. Uttenthaler K. Hornberger E. Reiger B. Brezger A. Zeilinger M. Arndt Phys. Rev. Lett. 2004 91 090408
41. S. Gerlich M. Gring H. Ulbricht K. Hornberger J. Tüxen M. Mayor M. Arndt Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 6195
42. P. G. Merli G. F. Missiroli G. Pozzi Am. J. Phys. 1976 44 306
43. C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, Wiley, New York, 7th edn, 1995
44. P. Hohenberg W. Kohn Phys. Rev. 1964 136 B864
45. F. C. Grozema L. D. A. Siebbeles Int. Rev. Phys. Chem. 2008 27 87
46. A. A. Kocherzhenko F. C. Grozema L. D. A. Siebbeles J. Phys. Chem. C 2010 114 7973
47. P. Atkins and J. de Paula, Physical Chemistry, Oxford University Press, Oxford, 2006
48. F. C. Grozema S. Tonzani Y. A. Berlin G. C. Schatz L. D. A. Siebbeles M. A. Ratner J. Am. Chem. Soc. 2008 130 5157
49. K. Yoshizawa T. Tada A. Staykov J. Am. Chem. Soc. 2008 130 9406
50. X. Li A. Staykov K. Yoshizawa J. Phys. Chem. C 2010 114 9997
51. Additions to and Substitutions at C-C π-Bonds, ed., M. F. Semmelhack, Pergamon, Oxford, New York, Seoul, Tokyo, 1992, vol. 4
52. T. Hansen G. C. Solomon D. Q. Andrews M. A. Ratner J. Chem. Phys. 2009 131 194704
53. N. F. Phelan M. Orchin J. Chem. Educ. 1968 45 633
54. M. H. van der Veen M. T. Rispens H. T. Jonkman J. C. Hummelen Adv. Funct. Mater. 2004 14 215
55. D. M. Cardamone C. A. Stafford S. Mazumdar Nano Lett. 2006 6 2422
56. R. Hoffmann Acc. Chem. Res. 1971 4 1
57. G. C. Solomon C. Hermann T. Hansen V. Mujica M. A. Ratner Nat. Chem. 2010 2 223
58. S.-H. Ke W. Yang H. U. Baranger Nano Lett. 2008 8 3257
59. P. Sautet C. Joachim Chem. Phys. 1989 135 99
60. R. Baer D. Neuhauser J. Am. Chem. Soc. 2002 124 4200
61. R. Baer D. Neuhauser Chem. Phys. 2002 281 353
62. G. C. Solomon D. Q. Andrews R. H. Goldsmith T. Hansen M. R. Wasielewski R. P. Van Duyne M. A. Ratner J. Am. Chem. Soc. 2008 130 17301
63. G. C. Solomon D. Q. Andrews R. P. Van Duyne M. A. Ratner J. Am. Chem. Soc. 2008 130 7788
64. M. Noda S. Watanabe Jpn. J. Appl. Phys. 2003 42 L892
65. R. H. Goldsmith M. R. Wasielewski M. A. Ratner J. Phys. Chem. B 2006 110 20258
66. P. Sautet C. Joachim Chem. Phys. Lett. 1988 153 511
67. J. von Neumann, Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, Princeton University Press, Princeton, 1996
68. R. Landauer Philos. Mag. 1970 21 863
69. S. Datta, Quantum Transport: Atom to Transistor, Cambridge University Press, Cambridge, 2nd edn, 2005
70. P. Sautet C. Joachim Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988 38 12238
71. V. Mujica M. Kemp M. A. Ratner J. Chem. Phys. 1994 101 6849
72. H. J. Carmichael, Statistical Methods in Quantum Optics 1: Master Equations and Fokker-Planck Equations, Springer, Berlin-Heidelberg, 2010
73. M. Orszag, Quantum Optics: Including Noise Reduction, Trapped Ions, Quantum Trajectories, and Decoherence, Springer, Berlin-Heidelberg, 2007
74. J. C. Webber Nuovo Cimento B 1972 11 145
75. S. Tasaki K. Yuasa P. Facchi G. Kimura H. Nakazato I. Ohba S. Pascazio Annals of Physics 2007 322 631
76. F. Haake Z. Phys. 1969 223 353
77. F. Haake Z. Phys. 1969 223 364
78. H. Spohn Rev. Mod. Phys. 1980 52 569
79. D. A. Lidar and K. B. Whaley, in Irreversible Quantum Dynamics, ed., F. Benatti, and, R. Floreanini, Springer, Berlin-Heidelberg, 2003, p. 83
80. F. Shibata Y. Takahashi N. Hashitsume J. Stat. Phys. 1977 17 171
81. W. A. Coish D. Loss Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2004 70 195340
82. A. Budini H. Schomerus J. Phys. A: Math. Gen. 2005 38 9251
83. B. Vacchini H. P. Breuer Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 2010 81 042103
84. R. Alicki Int. J. Theor. Phys. 1977 16 351
85. A. G. Redfield IBM J. Res. Dev. 1957 1 19
86. V. May and O. Kühn, Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems, Wiley-VCH, Weinheim, 2004
87. G. Lindblad Commun. Math. Phys. 1976 48 119
88. V. Gorini A. Kossakowski E. C. G. Sudarshan J. Math. Phys. 1976 17 821
89. R. Zwanzig J. Chem. Phys. 1960 33 1338
90. S. Gnutzmann F. Haake Z. Phys. B: Condens. Matter 1996 101 263
91. O. Linden V. May Eur. Phys. J. D 2000 12 473
92. G. Ashkenazi R. Kosloff M. A. Ratner J. Am. Chem. Soc. 1999 121 3386
93. G. Katz Y. Zeiri R. Kosloff Chem. Phys. Lett. 2002 358 284
94. P. Saalfrank R. Kosloff J. Chem. Phys. 1996 105 2441
95. W. B. Davis M. R. Wasielewski R. Kosloff M. A. Ratner J. Phys. Chem. A 1998 102 9360
96. E. Weiss G. Katz R. H. Goldsmith M. R. Wasielewski M. A. Ratner R. Kosloff A. Nitzan J. Chem. Phys. 2006 124 074501
97. R. Kosloff S. A. Rice J. Chem. Phys. 1980 72 4591
98. R. Kosloff M. A. Ratner J. Chem. Phys. 1984 80 2352
99. E. Geva R. Kosloff Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 1994 49 3903
100. R. Kosloff M. A. Ratner W. B. Davis J. Chem. Phys. 1997 106 7036
101. A. O. Caldeira Phys. A 1983 121 587
102. W. B. Davis M. R. Wasielewski M. A. Ratner V. Mujica A. Nitzan J. Phys. Chem. A 1997 101 6158
103. J. Yuen-Zhou C. Rodriguez-Rosario A. Aspuru-Guzik Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 4509
104. J. Yuen-Zhou D. G. Tempel C. A. Rodriguez-Rosario A. Aspuru-Guzik Phys. Rev. Lett. 2010 104 043001
105. R. H. Goldsmith M. R. Wasielewski M. A. Ratner J. Am. Chem. Soc. 2007 129 13066
106. A. B. Myers Annu. Rev. Phys. Chem. 1998 49 267
107. D. Xiao S. S. Skourtis I. V. Rubtsov D. N. Beratan Nano Lett. 2009 9 1818
108. S. S. Skourtis D. H. Waldeck D. N. Beratan J. Phys. Chem. B 2004 108 15511
109. C. K. Chiang C. R. Fincher Y. W. Park A. J. Heeger H. Shirakawa E. J. Louis S. C. Gau A. G. MacDiarmid Phys. Rev. Lett. 1977 39 1098
110. H. Shirakawa E. J. Louis A. G. MacDiarmid C. K. Chiang A. J. Heeger J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1977 578
111. J. Y. Kim K. Lee N. E. Coates D. Moses T. Q. Nguyen M. Dante A. J. Heeger Science 2007 317 222
112. W. J. Grzegorczyk T. J. Savenije T. E. Dykstra J. Piris J. M. Schins L. D. A. Siebbeles J. Phys. Chem. C 2010 114 5182
113. J. Piris T. E. Dykstra A. A. Bakulin P. H. M. van Loosdrecht W. Knulst M. T. Trinh J. M. Schins L. D. A. Siebbeles J. Phys. Chem. C 2009 113 14500
114. W. U. Huynh J. J. Dittmer A. P. Alivisatos Science 2002 295 2425
115. O. D. Parashchuk V. V. Bruevich D. Y. Parashchuk Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 6021
116. P. Prins F. C. Grozema J. M. Schins T. J. Savenije S. Patil U. Scherf L. D. A. Siebbeles Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 73 045204
117. P. Prins F. C. Grozema L. D. A. Siebbeles J. Phys. Chem. B 2006 110 14659
118. P. Prins F. C. Grozema B. S. Nehls T. Farrell U. Scherf L. D. A. Siebbeles Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 74 113203
119. N. Sakai J. Mareda E. Vauthey S. Matile Chem. Commun. 2010 46 4225
120. T. Holstein Annals of Physics 1959 8 325
121. T. Holstein Annals of Physics 1959 8 343
122. J. W. Demmel, Applied Numerical Linear Algebra, SIAM, Philadelphia, 1997
123. M. D. Newton Chem. Rev. 1991 91 767
124. K. Senthilkumar F. C. Grozema F. M. Bickelhaupt L. D. A. Siebbeles J. Chem. Phys. 2003 119 9809
125. G. te Velde F. M. Bickelhaupt E. J. Baerends C. Fonseca Guerra S. J. A. van Gisbergen J. G. Snijders T. Ziegler J. Comput. Chem. 2001 22 931
126. R. Kubo J. Phys. Soc. Jpn. 1957 12 570
127. H. Scher M. Lax Phys. Rev. B: Solid State 1973 7 4491
128. J. C. Dyre J. M. Jacobsen Chem. Phys. 1996 212 61
129. A. L. Efros Sov. Phys. Usp. 1978 21 746
130. P. Drude Ann. Phys. 1900 306 441
131. N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics, Brooks Cole, 1976
132. M. Fox, Optical Properties of Solids, Oxford University Press, Oxford, 2001
133. P. W. Anderson Phys. Rev. 1958 109 1492
134. I. M. Lifshitz Sov. Phys. JETP 1963 17 1159
135. I. M. Lifshitz Sov. Phys. Usp. 1965 7 549
136. 50 Years of Anderson Localization, ed., E. Abrahams, World Scientific, Singapore, 2010
137. R. J. Bell P. Dean Discuss. Faraday Soc. 1970 50 55
138. D. C. Herbert R. Jones J. Phys. C: Solid State Phys. 1971 4 1145
139. J. T. Edwards D. J. Thouless J. Phys. C: Solid State Phys. 1972 5 807
140. D. J. Thouless Phys. Rep. 1974 13 93
141. D. Emin Adv. Phys. 1975 24 305
142. D. Emin Phys. Rev. Lett. 1974 32 303
143. A. Ohno A. Haruyama K. Kurotaki J. I. Hanna J. Appl. Phys. 2007 102 083711
144. W. J. Grzegorczyk T. J. Savenije J. J. P. Valeton S. Fratiloiu F. C. Grozema D. M. de Leeuw L. D. A. Siebbeles J. Phys. Chem. C 2007 111 18411
145. M. A. Palenberg R. J. Silbey W. Pfluegel Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2000 62 3744
146. L. D. A. Siebbeles Y. A. Berlin Chem. Phys. 1998 238 97
147. A. Miller E. Abrahams Phys. Rev. 1960 120 745
148. J. Callaway, Quantum Theory of the Solid State, Academic Press, London, 1991
149. N. Metropolis M. N. Rosenbluth A. H. Teller E. Teller J. Chem. Phys. 1953 21 1087
150. W. K. Hastings Biometrika 1970 57 97
151. B. Movaghar J. Mol. Electron. 1987 3 183
152. R. A. Markus Annu. Rev. Phys. Chem. 1964 15 155
153. J. Jortner J. Chem. Phys. 1976 64 4860
154. J. Bixon and J. Jortner, in Advances in Chemical Physics, ed., I. Prigogine, and, S. A. Rice, Wiley, New York, 1999, vol. 106, p. 35
155. G. C. Schatz and M. A. Ratner, Quantum Mechanics in Chemistry, Dover Publications, Mineola, NY, 2002
156. V. Coropceanu J. Cornil D. A. da Silva Filho Y. Olivier R. J. Silbey J.-L. Bredas Chem. Rev. 2007 107 926
157. F. Laquai G. Wegner H. Bässler Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2007 365 1473
158. M. Jaiswal R. Menon Polym. Int. 2006 55 1371