单分子磁体磁相互作用机理及输运性质研究

自旋是电子的重要属性之一，然而目前大部分的研究多是通过宏观尺寸上观察到的物理量来推测来源于微观尺度上的少数或者单体的效应。单分子磁体的出现，则将自旋的研究直接缩小至分子大小的微观尺度上，使得人们直接研究微观效应成为可能。所谓单分子磁体是指利用化学合成的方式，将数种磁性原子（分子）聚集在一起形成单一的配合物分子。如此合成的分子既保持了磁性，其大小又仅仅在数十纳米以内，是非常恰当的微观尺度研究对象，同时它也为磁性分子电子学器件提供了合适的基本组件，甚至人们希望通过它实现量子计算。本项目用第一性原理方法研究一些典型的单分子磁体材料的磁相互作用机理和电子输运性质，以帮助人们进一步理解其中隐含的介观物理，为磁性分子器件的应用提供理论基础，并设计具有特殊功能的分子磁体材料。