Electrode effects on the observability of destructive quantum interference in single-molecule junctions
Source abstract
Abstract
Destructive quantum interference (QI) has been a source of interest as a new paradigm for molecular electronics as the electronic conductance is widely dependent on the occurrence or absence of destructive QI effects. In order to interpret experimentally observed transmission features, it is necessary to understand the effects of all components of the junction on electron transport. We perform non-equilibrium Green's function calculations within the framework of density functional theory to assess the structure-function relationship of transport through pyrene molecular junctions with distinct QI properties. The chemical nature of the anchor groups and the electrodes controls the Fermi level alignment, which determines the observability of destructive QI. A thorough analysis allows to disentangle the transmission features arising from the molecule and the electrodes. Interestingly, graphene electrodes introduce features in the low-bias regime, which can either mask or be misinterpreted as QI effects, while instead originating from the topological properties of the edges. Thus, this first principles analysis provides clear indications to guide the interpretation of experimental studies, which cannot be obtained from simple Hückel model calculations.
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Research context
OpenAlex topics: Molecular Junctions and Nanostructures · Quantum and electron transport phenomena · Nanowire Synthesis and Applications
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Affiliations
Institute for Theoretical Physics, Vienna University of Technology, Wiedner Hauptstrasse 8-10, 1040 Vienna, Austria
Funding
Austrian Science Fund
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