Введение
1 Обзор экспериментальных работ 9
1.1 Ключ Айглера - первый атомарный переключатель. 10
1.2 Неупругая туннельная спектроскопия и управление молекулами 12
1.3 Химия единичных молекул на поверхности твердого тела 13
1.4 Селективное формирование химических связей 14
1.5 Кластерное упорядочение молекул на поверхности твердого тела 15
1.6 Диссоциация молекулярного кислорода на поверхности платины(111) . 16
1.7 Вращение молекулярного кислорода на поверхности платины(111) 19
1.8 Перемещение молекулы монооксида углерода на поверхности палладия(110) 21
1.9 Вращение молекулы ацетилена на поверхности меди(001) 22
1.10 Изомеризация молекулы хлорнитробензола на поверхности меди(111) . 25
2 Обзор теоретических методов 28
2.1 Минимальный эффективный гамильтониан 29
2.2 Функция Грина адсорбата 30
2.3 Фононная функция Грина 32
2.4 Скорость генерации фононов 33
2.5 Туннельный ток 34
2.6 Процесс некогерентной активации 35
2.7 -представление функций Грина 36
3 Управление единичными молекулами за счет ангармонизма колебательных мод 39
3.1 Колебательные моды ацетилена на Cu(001) 40
3.2 Модель нелинейных пружинок 43
3.3 Кинетика возбуждения колебательной моды ацетилена за счет ангармонизма 46
3.3.1 Эффективный Гамильтониан 46
3.3.2 Скорость генерации фононов за счет ангармонизма (1) 48
3.3.3 Скорость генерации фононов за счет ангармонизма (2) 52
3.3.4 Вычисление интегральной скорости неупругого процесса 53
3.3.5 Вычисление скорости релаксации высокочастотных фононов на резонансной частоте. 54
3.4 Процесс надбарьерного возбуждения колебательной моды реакции 57
3.4.1 Процесс прямого надбарьерного возбуждения колебательной моды вращения 58
3.4.2 Случай низкого активационного барьера 59
3.4.3 Случай промежуточного активационного барьера 60
3.4.4 Случай высокого активационного барьера 60
3.5 Сравнение аналитического расчета с экспериментальными данными: вращение C2H2 на Cu(001) 61
3.5.1 C2H2/Cu(001) 62
3.5.2 C2D2/Cu(001) 65
3.6 Выводы к главе 66
4 Одноэлектронный комбинационный процесс возбуждения колебательных мод адсорбата 68
4.1 Элементарные процессы, приводящие к возбуждение пары когерентных фононов неупругим туннельным током 69
4.2 Изомеризация хлорнитробензола на поверхности Cu(111). Модельный расчет скорости процесса . 73
4.3 Вращение молекулы ацетилена на поверхности Cu(001). Низкоэнергетический порог. 79
4.4 Выводы к главе 84
5 Управление единичными адсорбатами за счет координатной зависимости туннельных матричных элементов 86
5.1 Модель 88
5.2 Оценка производных туннельного матричного элемента 89
5.3 Фононная функция Грина 89
5.4 Кинетическое уравнение и скорость генерации фононов 91
5.5 Расчет адсорбатных функций Грина 94
5.6 Учет асимметричности производных матричного элемента по координате 96
5.7 Выводы к главе 97
Заключение 98
Список работ автора 100
Список литературы 101
Список рисунков 113
Список таблиц
