分子磁体量子输运理论研究

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。为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，采用量子主方程和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包括载流子、声子与分子局域自旋的多自由度耦合的量子输运问题，以及微波辐射引起的电导率变化，以揭示声子库和电磁场环境对分子磁体量子输运特性的影响。