分子磁体中过渡金属离子之间的强交换耦合作用使其具有大自旋(S>1/2)和各向异性势垒特征,从而展现出许多新的物理现象。其理论研究不仅具有重要的基础科学意义,而且在电子和信息技术领域有潜在的实际应用价值。单分子制备电极的技术使分子磁体量子输运成为新的研究热点。本项目采用量子主方程或数值重整化群方法研究分子磁体的电荷输运特性,以期获得电导量子台阶、自旋阻塞、Kondo 效应等新奇输运规律对磁场、门电压等外在条件的依赖关系,以及磁性量子传感器的物理机制,并通过输运谱和噪声谱揭示分子磁体的内禀量子特征。对铁磁电极分子磁体输运模型,研究自旋极化电流诱导的分子自旋翻转、零偏置电压下扫描磁场引起的电荷转移,探索用分子磁体实现电荷泵的新机制。采用非平衡格林函数方法研究载流子与分子局域自旋耦合的量子输运问题,以及微波辐射引起的电导率变化,以揭示电磁场环境对分子磁体量子输运特性的影响。
英文主题词molecular magnet;quantum transport; quantum master-equation; non-equilibrium Green function