二茂鐵分子線的電壓調(diào)控巨磁電阻效應(yīng)研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文論文題目二茂鐵分子線的電壓調(diào)控巨磁電阻效應(yīng)研究研究生姓名楊建飛指導(dǎo)教師姓名周麗萍專業(yè)名稱凝聚態(tài)物理研究方向第一性原理計(jì)算論文提交日期20130515團(tuán)和取得較大GMR值的外加偏壓值。首先按不同長(zhǎng)度截?cái)喾肿泳€，生成以金屬Fe原子或者Cp環(huán)為末端基團(tuán)的有限分子體系，發(fā)現(xiàn)截?cái)嗪笊傻姆肿芋w系具有自旋相關(guān)的homolumoGap以及磁矩振蕩現(xiàn)象，主要?dú)w因于皮爾斯相變以及電子在鐵原子上的重新分布。然后，通過(guò)計(jì)算這些有機(jī)分子與鈷原子鏈電

2、極構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)的隧道結(jié)的自旋極化輸運(yùn)，發(fā)現(xiàn)了末端基團(tuán)和電壓控制的GMR效應(yīng)，其中最大的GMR比率達(dá)到2.0104%。結(jié)合自旋雙通道模型和分子自旋軌道選擇性耦合理論，闡明了電子自旋以及分子和電極之間的耦合作用對(duì)GMR比率的影響。即由對(duì)稱性匹配原則，電極的能級(jí)僅和特定自旋方向的分子MPSH能級(jí)相耦合，在這個(gè)能量窗口下就可以實(shí)現(xiàn)理想自旋閥效應(yīng)，若該能量窗口處在費(fèi)米面附近，則可獲得巨大的GMR數(shù)值。同時(shí)隨著電壓的變化，也發(fā)現(xiàn)了GMR值由正到負(fù)的

3、變化現(xiàn)象。最后計(jì)算了不同分子隧道結(jié)構(gòu)的透射譜、透射本征值，闡明了操控GMR的化學(xué)裁剪和物理方法，并對(duì)其機(jī)制有了進(jìn)一步的理解。與此同時(shí)，研究CpFeCp分子結(jié)的電流如何隨電壓變化，發(fā)現(xiàn)二茂鐵分子奇特的負(fù)微分電阻效應(yīng)；然而當(dāng)把CpFeCp分子旋轉(zhuǎn)90度之后，負(fù)微分電阻效應(yīng)則徹底消失。此外，接觸效應(yīng)對(duì)于分子器件的其它性質(zhì)也有重要的影響，對(duì)這些影響的深入了解，還需要進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)和理論工作。本文的研究為調(diào)控分子器件的自旋輸運(yùn)提供了部分理論參考，