由于金、铂等贵金属所特有的化学稳定性和高导电性,现在的分子电子器件多采用金、铂作为电极材料;而相对论效应和电子关联效应对金、铂等重元素体系的物理和化学性质影响显著。本项目将描述电子量子输运的非平衡格林函数理论和相对论密度泛函理论相结合,在用局域密度近似、广义梯度近似和考虑自相互作用修正的局域密度近似交换-关联泛函三个层次考虑电子关联效应的基础上,定量分析电子自旋-轨道耦合作用等相对论效应对金电极的能带结构、金电极与分子成键的影响,进而分析对整个分子电子器件电学特性的影响。以有机共轭分子构成的典型分子器件为例,研究器件中的电子输运和自旋输运的基本特征,并理论设计了几种性能优异、结构稳定的分子电子器件和分子自旋器件,为提高现有分子电子器件的性能和设计新型分子电子器件提供了理论依据。在本项目执行期间共发表了12篇学术论文,均为SCI收录。
英文主题词Molecular electronic devices; Relativistic effect; electron correlation; Non-equilibrium Green's function; Relativistic density functional theory