Бабіч А. В. Поверхневі та тунельні ефекти в металевих наноструктурах

В рамках самоузгодженого методу Кона-Шема функціонала густини i моделі стабільного желе досліджено поверхневі характеристики недеформованих i пружно деформованих полiкристалiв i монокристалів Na, Cu, Au, Zn, Al, вкритих шаром діелектрика. Показано, що ефект діелектричного покриття призводить до "витягання" хвоста просторового розподілу електронів i ефективного потенціалу за поверхню металу та зменшення роботи виходу зі збільшенням константи діелектричного покриття. У рамках двотемпературної моделі досліджено нагрів електронної підсистеми металевого кластера. З використанням розмірної залежності температури Дебая оцінено залежність ефективної електронної температури від зовнішньої напруги. Запропоновано схему електронного нагріву, яка дозволяє розрахувати розмірну залежність температури електронної підсистеми гранул. Розроблено метод обчислення уширення енергетичних рiвнiв у гранулах-дисках триелектродної тунельної структури в рамках формалізму S-матриці розсіяння. Розраховано залежність уширення рiвнiв від геометричних параметрів структури. Модифіковано теорію одноелектронного тунелювання. Модель одноелектронного транзистора враховує уширення енергетичних рiвнiв гранул i нагрів електронів. Показано, що основною причиною згладжування квантових і кулонівських сходинок на ВАХ молекулярних транзисторів при гелієвих температурах є уширення енергетичних рівнів.