基于联苯、并苯和晕苯的自旋流输运材料的设计

自旋电子学的核心问题之一是如何实现自旋极化电流的产生和输运。最近研究指出，过渡金属原子夹在苯分子之间组成的一维三明治链状结构的聚合物将会是理想的信息存储、自旋阀和自旋极化电流输运材料。但这类聚合物本身有着不足之处，由于两个苯分子之间仅有一个过渡金属原子相连接，在垂直于轴方向上结构就很不稳定。另外，这类材料的导电性质也受到一定的限制。.因此，我们将利用计算机辅助的第一性原理材料设计方法，用联苯、并苯和晕苯来代替苯分子，系统地研究过渡金属原子与这类多苯环分子形成的最稳定结构，研究在这类聚合物上过渡金属原子之间的磁相互作用。在此基础上用非平衡格林函数方法研究这类聚合物的输运性质。寻找可能的三明治结构，并且进一步考察这种三明治聚合物形成一维无穷长链的性质。这类聚合物在垂直于轴的截面上有两个或者多个过渡金属原子，有较好的力学稳定性，并且在轴向上有两个或者多个电流同道，导电能力将大大增加。