磁有序自组装结构构筑：弱键及磁耦合强度调控（领域四）

It is very important to fabricate self assembled two dimensional magnetic molecular networks on surfaces for the development of new concept quantum devices. The proposed research is aiming at the difficulty of describing weak interactions between surface and molecules and that among molecules in order to build up magnetic ordering in the surface based self assembled structures. The research is based on the combination of the state of art first principles calculations and spin-polarized Scanning Tunneling Microscope studies. We will study the weak interactions between the substrate and the adsobed molecules and among the adsorbed molecules and the effect of the weak bonding on the magnetic property of the structures. Our aim is to find the method to effectively design and fabricate the required self assembled magnetic structures on the surfaces.

在二维表面自组装结构中实现磁或其它序参量的有序化对新型量子器件的研制具有特别重大的意义。本研究针对自组装体系中弱相互作用在理解和调控上面临的困难，以实现自组装二维磁有序网格结构为目标，以基于密度泛函理论的第一性原理计算和自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）实验研究为基础，深入研究不同表面衬底对吸附分子的弱作用规律，以及吸附分子之间的弱相互作用及其对分子间磁协同作用的影响，结合自组装体系的磁输运及光电性质的研究，揭示通过调控弱键作用大小对自组装结构物性的调控途径，为实现按功能需要设计、构筑自组装体系打下基础。

该项目的研究工作分为理论和实验两部分。理论部分在南开大学物理学院实施，实验部分在北京大学化学学院实施。.在项目实施的三年时间里，我们紧紧围绕着金属表面以及基于该类型表面的原子、分子自组装结构的基本调控，在当初设计的轨道上紧张而有序地开展研究工作。取得了一些比较重要的成果，同时也积累了大量经验教训，为在该方向上进一步拓展相关工作打下了很好的基础。.在这期间，我们在理论方面共发表相关SCI论文10篇，主要在如下几个研究方向上取得了较大的突破和进展，即衬底的修饰，衬底对生长的控制，以及衬底与吸附物间的相互作用-范德华力等。.在实验方面，共发表文章5篇,分别在组装结构导致的分子化学反应的位点选择性，以及基底对分子组装结构及相应化学反应的影响等两方面。