論文の概要: Molecular reorganization energy in quantum-dot cellular automata switching

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.15200v1
• Date: Thu, 30 Dec 2021 20:32:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 21:01:29.515237
• Title: Molecular reorganization energy in quantum-dot cellular automata switching
• Title（参考訳）: 量子ドットセルオートマトンスイッチングにおける分子再構成エネルギー
• Authors: Subhash S. Pidaparthi and Craig S. Lent
• Abstract要約: 2状態量子ドットセルオートマトンにおける分子再編成エネルギーのスイッチングへの影響について検討した。 電子運動を量子力学的に扱うモデルで捉えるが、原子核の運動は半古典的に扱う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We examine the impact of the intrinsic molecular reorganization energy on switching in two-state quantum-dot cellular automata (QCA) cells. Switching a bit involves an electron transferring between charge centers within the molecule. This in turn causes the other atoms in the molecule to rearrange their positions in response. We capture this in a model that treats the electron motion quantum-mechanically, but the motion of nuclei semiclassically. This results in a non-linear Hamiltonian for the electron system. Interaction with a thermal environment is included by solving the Lindblad equation for the time-dependent density matrix. The calculated response of a molecule to the local electric field shows hysteresis during switching when the sweep direction is reversed. The relaxation of neighboring nuclei increases localization of the electron, which provides an intrinsic source of enhanced bistability and single-molecule memory. This comes at the cost of increased power dissipation.
• Abstract（参考訳）: 2状態量子ドットセルオートマトン(QCA)セルのスイッチングに対する分子再編成エネルギーの影響を検討した。 ビットの切り替えは、分子内の電荷中心間の電子移動を伴う。 これにより、分子内の他の原子は反応中に位置を再構成する。 電子運動を量子力学的に扱うモデルで捉えるが、原子核の運動は半古典的に扱う。 この結果、電子系に対する非線形ハミルトニアンとなる。 温度環境との相互作用は、時間依存密度行列に対するリンドブラッド方程式の解法に含まれる。 局所電界に対する分子の計算された応答は、スイープ方向の反転時にスイッチング中にヒステリシスを示す。 隣り合う原子核の緩和は電子の局所化を増大させ、起伏性の向上と単分子メモリの本質的な源となる。 これは電力消費の増大によるものである。

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