《低維有機多鐵材料的磁電耦合機理及自旋輸運特性研究》是依託華中科技大學，由姚凱倫擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：低維有機多鐵材料的磁電耦合機理及自旋輸運特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚凱倫
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
多鐵性材料是一種具有多種鐵性（如鐵電性、鐵磁性和鐵彈性）的新型功能材料，由於鐵電、鐵磁兩種有序之間的耦合作用(磁電效應)使其在諸如感測器、俘能器和存儲器等新型多功能器件上有巨大的套用前景,引起人們的廣泛關注。本項目基於實驗上合成的有機多鐵材料，抽象出量子理論模型，採用量子統計的格林函式理論方法對其磁性、鐵電性、量子相變、熱力學性質進行研究，分析磁電耦合作用的微觀機理，探討其電場調控磁化強度，以及磁場調控電極化強度的調控手段。並且利用有機多鐵材料設計分子元器件，採用非平衡態格林函式與密度泛函理論相結合的方法對器件的電子和自旋輸運性質、界面和表面效應等進行研究，為有機多鐵分子元器件的設計和組裝提供理論指導，促進有機自旋電子學的發展。
結題摘要
我們對有機物多鐵材料的磁性和電性進行了研究，尤其是其中含有DM作用的多鐵模型，發現了其磁化平台，電極化強度以及相變溫度等性質表現出對均勻的DM相互作用和交錯DM相互作用的一系列不同回響。並利用非平衡態的格林函式（NEGF）結合密度泛函（DFT）理論，研究了一系列一維有機金屬分子線及團簇的負微分電阻（NDR）等效應；多鐵材料異質結的磁電效應產生原因和鐵電性出現的臨界厚度等等。此外我們還以2D鐵電材料為基礎，設計了一系列新的異質結構：2D超高開關率的鐵電場效應電晶體；狄拉克費米子可在電子空穴間切換的拓撲電晶體；擁有超高電阻的鐵電結；可以通過電場調控自旋的多鐵結。這些體系結合了納米電子學半導體的超高遷移率還有非易失性存儲的高速讀寫能力，可以為以後研究和製作新型分子器件提供指導和借鑑。
