Electronic Structure Effects in Molecular Junctions
| Název práce v češtině: | Efekty elektronové struktury v molekulárních spojích |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Electronic Structure Effects in Molecular Junctions |
| Klíčová slova: | Molekulární elektronika|Kvantová a statistická mechanika|Teoretická fyzika pevných látek|Výpočetní fyzika kondenzovaných látek|Výpočty z prvních principů|Programování a superpočítače |
| Klíčová slova anglicky: | Molecular electronics|Quantum and statistical mechanics|theoretical solid-state physics|computational condensed-matter theory|ab-initio calculations|programming and super-computing |
| Akademický rok vypsání: | 2019/2020 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | Ing. Richard Korytár, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 29.08.2019 |
| Datum zadání: | 29.08.2019 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 02.10.2019 |
| Datum a čas obhajoby: | 01.03.2024 10:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 22.12.2023 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 23.12.2023 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 01.03.2024 |
| Oponenti: | Thomas Frederiksen |
| Héctor Vázquez Melis | |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Tomáš Novotný, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| "Cílem práce je teoretické studium transportu náboje a momentu hybnosti přes molekulární kontakty kvantově mechanickými metodami, a to vývojem technik sloužícím tomuto studiu a kritickým zkoumáním jejich výstupů.
V první fázi se práce zaměří na výpočet elektronové vodivosti molekulárního spoje kvantově mechanicky (ab-initio) v GW přiblížení. Předaná práce musí obsahovat rigorózní studium konvergence transportních veličin s ohledem na škálování objemu elektrod. Testy konvergence se provedou na vhodně zvoleném testovacím systému (molekula + elektrody). Nutnou součástí práce je analogický výpočet metodou funkcionálu hustoty a kritické srovnání (diskuse) obou teoretických přístupů. Ve druhé fázi se práce zaměří na produkci momentu hybnosti v molekulárních motorech a rotorech, které jsou řízeny elektrickým proudem." |
| Seznam odborné literatury |
| [1] Elke, Scheer, and Cuevas Juan Carlos. Molecular electronics: an introduction to theory and experiment. World Scientific, 2017
[2] T. Yelin, R. Korytár, N. Sukenik, R. Vardimon, B. Kumar, C. Nuckolls, F. Evers, O. Tal, Conductance saturation in highly conductive molecular junctions, Nature Materials, doi: 10.1038/nmat4552 (2016) [3] O. Adak, R. Korytár, A. Y. Joe, F. Evers, L. Venkataraman, Impact of electrode density of states on transport through pyridine-linked single molecule junctions, Nano Letters, 15, pp 3716–3722 (2015) [4] M. Thoss and F. Evers, Perspective: Theory of quantum transport in molecular junctions, J. Chem. Phys. 148, 030901 (2018) |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| In recent years the conductance of single molecule junctions has been measured by a variety of techniques [1,2,3]. From the theoretical point of view, the electronic conductance is difficult to calculate even by ab-initio techniques due to the importance of correlation effects [4]. The problem is usually approached by density-functional theory (DFT). A natural step is to consider corrections to the DFT conductance which are incorporated in the (non-self- consistent) G0W0 approximation. While specific one-shot applications of this methodology to the molecular conductance exist in the literature, systematic studies (analysis of convergence w.r. to the system size, finite-size errors, convergence) are lacking. The aim of the dissertation
is to perform such a systematic study on a set of well-defined physical benchmark systems. |