C_(32)富勒烯分子器件的电子结构和传输特性研究

利用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)方法对富勒烯C_(32)分子及在C_(32)的距离最远的两个碳原子处外接Li电极的C_(32)分子器件进行了电子结构、电子传输性质的研究.设计了C_(32)笼内嵌入Mg原子,外接Li电极的分子器件.通过计算,得出了两个分子器件的电子传输谱,分析了它们的电子结构和电子输运特性.说明了C_(32)分子器件的电子传输主要集中于C_(32)分子的壳表上,并且分子球的内侧和外侧的电子传输相近似.在C_(32)分子内部嵌入Mg原子后,分子器件的电子传输仍主要集中在分子表面上,但在系统Mg@C_(32)中,表面内侧的电子传输要比表面外侧的电子传输强.

Li原子掺杂C_(28)单分子器件的热自旋输运性质

利用第一性原理对Li原子掺杂C_(28)的分子器件的热自旋输运性质进行了计算。在不同的温度场下,上下自旋分别为Li原子掺杂C_(28)的分子器件中的空穴和电子提供了输运通道,在MJ_(1)和MJ_(3)分子器件中,热自旋电流随着温度增加而增大,但在MJ_(2)分子器件中,热自旋电流先增大再减小。三种分子器件都出现了自旋塞贝克效应,MJ_(2)还出现了负微分电阻现象,利用费米-狄拉克分布和自旋输运谱对其物理机理进行了解释。根据Li掺杂C_(28)的单分子器件的热自旋输运性质,可设计新的自旋纳米器件。