功能性分子自旋电子器件的理论设计及其输运性质研究

发布时间：2024-01-04 12:17

　　电子器件小型化作为提高电路集成度,进而提升电子设备性能的有效手段,在信息化时代不断发展的今天受到人们的广泛关注。然而,随着器件尺寸逼近纳米乃至亚纳米量级,囿于物理规律、制备工艺和能耗问题,传统硅基半导体电子器件的小型化即将到达极限。作为解决该问题的方案之一,以分子作为功能核心并旨在利用电子的自旋属性实现特定功能的分子自旋电子器件成为了目前的研究热点。相比于传统的硅基器件,分子自旋电子器件体积更小、数据容量更大、响应速度更快、功耗更低,因此具有极大的应用前景。目前,众多科研人员已经开展了大量的工作来设计制备分子自旋电子器件,也以此为平台揭示了电子在分子尺度下许多新奇的自旋输运现象。为了推动分子自旋电子器件的发展,性能更卓越、功能更丰富的分子自旋电子器件有待进一步开发;器件中各种因素对自旋输运性质的影响也有待进一步探究。本论文利用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法研究了分子内质子转移反应、过渡金属配合物中金属原子种类、分子-电极桥接方式以及气体吸附等因素对分子结自旋输运性质的影响,并在此基础上设计了一些具有更高性能的功能性分子自旋电子器件。本论文具体的研究内容和结果概括如下:在沿输运方向...

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

本文编号：3876747