双铁酞菁分子自旋输运的理论研究

发布时间：2025-02-07 19:51

　　由于人们对计算速度和存储能力的要求不断增加,现代微处理器的尺寸经历了惊人的微小化过程。集成电路被广泛应用于生活和生产的各个方面,从而催生出一门新的学科,即分子自旋电子学。近年来,人们在自旋电子学的研究上取得了很大进展,并发现了一系列重要特性。如分子的开关效应、整流效应、自旋过滤效应、磁电阻效应等。其中对分子器件磁电阻效应的研究是分子自旋电子学的前沿领域之一。本文利用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)与非平衡态格林函数(Non-Equilibrium Green’s Function,NEGF)相结合的第一性原理方法,研究了双铁酞菁(Fe2Pc2)与金电极组成的分子器件的自旋输运性质。主要内容有:1.介绍了自旋电子学的研究进展和分子器件的磁阻效应,并对理论计算分子器件输运性质所应用的方法和计算软件进行简要介绍。概述了在外加偏压下,计算分子器件输运性质的方法。2.利用DFT-NEGF方法,研究了横向排列双酞菁分子(Fe2Pc2)与金电极构成的分子器件的自旋输运性质。研究发现,由于中心铁原子产生的磁性邻近效应,使酞菁在局部多环芳烃的自旋输运方面形成有限磁...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1隧穿磁阻效应的产生机理示意图[24]：a)两个铁磁层取平行排列；b)两个铁磁层取反平行排列

第1章绪论5RLRLPCNNNNI(1-10)(1-11)此时TMR值表示为：(1-12)图1-1隧穿磁阻效应的产生机理示意图[24]：a)两个铁磁层取平行排列；b)两个铁磁层取反平行排列Fig.1-1Mechanismdiagramoftunnelingmagnetoresis....

图2-1密度泛函理论自洽计算流程图

哈尔滨师范大学硕士学位论文8drrrrExcxc02,rfriii用与电子气体的能量密度近似能量的非经典修正方法，表示为对能量密度和密度的函数计算，即：(2-5)图2-1所示为基于密度泛函理论自洽计算过程流程示意图，计算从试探电子密度开始，用该密度在选定的基组内计算体系Khon-....

图2-2双电极分子器件沿x-y平面呈周期性装置示意图

第2章理论方法112.3DFT-NEGF理论在本节中提到的DFT-NEGF理论[37]，是对参考文献中所述理论在自旋空间上的推广，对该理论的完整综述也已经在参考文献中发表。我们首先讨论图2-2中所示的一般系统，该分子器件的中心散射区与两个半无限长电极耦合，电极引导着输入或输出的电....

图2-3密度泛函理论与非平衡态格林函数相结合自洽计算流程图

第2章理论方法13系统的总电流可以通过将每一个自旋通道的电流相加得到，表示为：III。图2-3密度泛函理论与非平衡态格林函数相结合自洽计算流程图Figure2-3densityfunctionaltheoryandnon-equilibriumgreen’sfunctioninc....

本文编号：4031211