凝聚态计算物理团队设计出新的半金属有机纳米线

与传统的半导体器件相比，自旋电子器件具有以下优点：速度快，体积小，耗能低，非易失等优点。为了发展自旋电子器件，需要寻找具有铁磁态的材料，最好是只传输一种自旋态的半金属（half metallic）材料。有机半金属器件具有长的自旋驰豫时间，便宜，重量轻，有弹性等优点。有机配合基（例如苯环等）可以与金属原子结合形成金属有机物，如果由过渡金属元素和有机配合基相互作用，过渡金属原子上剩余的未配对电子间有可能会相互耦合而形成分子磁体。多层钒茂，多层钒苯茂，多层钒蒽三类三明治结构在实验上已经被合成。凝聚态计算物理团队的吕劲高政祥老师指导博士生王路本科生蔡子星等人结合密度泛函理论与非平衡格林函数方法并且考虑了过渡金属的d电子的强关联效应，发现多层钒茂，多层钒苯茂，多层钒蒽三类三明治结构在无限延长的情况下，是理想的半金属有机纳米线。他们计算了有限多层钒茂团簇与金电极耦合时的量子输运特性，证实多层钒茂团簇可作为高效率的自旋过滤器。研究工作新近发表于Nano Letters 8, 3640 (2008)。