六配位FeN_6自旋翻转化合物的自旋输运特性（英文）

本文采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法,研究了六配位FeN_6的自旋输运特性.理论计算结果表明在外场(如光辐射)作用下通过改变配体与磁芯间键长来实现磁体的高低自旋之间的转换.基于计算得到的透射谱和伏安曲线,发现通过高自旋态分子结的电流显著大于低自旋态磁体,且通过高自旋态分子结的输运特性由自旋向下的电子提供主要贡献.理论预测出来的分子开关和自旋过滤效应表明此类铁基六配体自旋翻转化合物可用于分子自旋电子学器件设计.     

Fe(Ⅱ)-N_4S_2自旋翻转单分子磁体的电子输运性质（英文）

由于其具有高自旋和低自旋磁性双稳态特性,单分子磁体是构建分子自旋电子器件最有潜力的候选体系.基于第一性原理计算和非平衡格林函数方法,我们研究了Fe(Ⅱ)-N_4S_2自旋翻转单分子磁体在两个金电极之间的电子结构和输运特性.优化的几何结构参数和计算出来的磁性与实验结果吻合,基于翻转能垒,发现该磁体在可见光范围可实现高低自旋之间的翻转.当磁体处于高自旋态时,其电流在小偏压条件下主要由自旋向下的电子贡献,表现出显著的自旋过滤效应.这些理论研究结果表明此类单分子磁体可用设计分子自旋电子学器件.     

硅团簇自旋电子器件的理论研究

利用过渡金属掺杂的硅基团簇, 构建了一种自旋分子结; 并利用第一性原理方法, 对其电子自旋极化输运性质进行了研究. 计算表明, 通过过渡金属掺杂可以有效地产生自旋极化电流, 磁性金属Fe和非磁性金属Cr和Mn掺杂的体系呈现出较明显的自旋极化透射现象, 但分子结的自旋极化输运能力与团簇孤立状态下的磁矩无一致性.从Sc到Ni的掺杂, 体系的自旋极化透射能力先增大后迅速减小, 在Fe掺杂的Si₁₂团簇中出现最大值. 关键词： 硅团簇 自旋极化输运 密度泛函理论 非平衡格林函数     

扰动对有机磁体器件自旋极化输运特性的影响

基于紧束缚模型和格林函数方法,研究了有机磁体晶格扰动和侧基自旋取向扰动对金属/有机磁体/金属三明治结构有机自旋器件自旋极化输运特性的影响.计算结果表明:晶格扰动的存在降低了器件的起始偏压,减小了导通电流,并使得电流-电压曲线的量子台阶效应不再显著,扰动不太强时电流仍呈现较高的自旋极化率;而侧基自旋取向扰动减小了体系的自旋劈裂,增加了器件的起始偏压,低偏压下随着扰动的增强器件电流及其自旋极化率明显降低.进一步模拟了温度对器件自旋极化输运的影响. 关键词： 有机自旋电子学 有机磁体 自旋极化输运 自旋过滤     

氧气分子吸附对单蒽分子器件自旋输运性质调控

利用基于密度泛函理论结合非平衡格林函数的第一性原理计算方法,开展了氧气分子吸附对以石墨烯纳米带为电极的单蒽分子器件自旋极化输运性质的调控物理机理探索研究.计算结果显示,在未吸附氧气分子时,单蒽分子以横向方式连接石墨烯纳米带要比单蒽分子以纵向方式连接石墨烯纳米带具有更优异的自旋过滤效应.当氧气吸附单蒽分子后,两种构型器件的自旋电流都会大幅度降低,但是自旋过滤效应会有所增强.尤其是单蒽分子以横向方式连接石墨烯纳米带的器件在±0.5 V区间始终保持了近100%的自旋过滤效率.通过分析器件的自旋极化输运谱、输运本征态和自旋过滤效率等,详细地解释了氧气分子吸附调控器件的自旋输运性质以及改善器件的自旋过滤行为的物理机理.     

基于石墨烯电极的Co-Salophene分子器件的自旋输运

采用基于非平衡格林函数结合第一性原理的密度泛函理论的计算方法,研究了基于锯齿型石墨纳米带电极的Co-Salophene分子器件的自旋极化输运性质.计算结果表明,当左右电极为平行自旋结构时,自旋向上的电流明显大于自旋向下的电流,自旋向下的电流在[-1V,1V]偏压下接近零,分子器件表现出优异的自旋过滤效应.与此同时,在自旋向上电流中发现负微分电阻效应.当左右电极为反平行自旋结构时,器件表现出双自旋过滤和双自旋分子整流效应.除此之外,整个分子器件还表现出较高的巨磁阻效应.通过分析器件的自旋极化透射谱、局域态密度、电极的能带结构和分子自洽投影哈密顿量,详细解释该分子器件表现出众多特性的内在机理.研究结果对设计多功能分子器件具有重要的借鉴意义.     

含氮-空位缺陷锯齿状石墨烯纳米条带中负微分电阻和自旋过滤效应

采用第一性原理和非平衡格林函数方法,系统研究了含氮空位缺陷锯齿状石墨烯纳米条带的自旋极化输运特性．理论计算结果表明边界非对称的这类石墨纳米条带的基态具有铁磁性,由其构建的分子结中负微分电阻效应具有鲁棒性,是电极局域的态密度及依赖偏压的散射区-电极耦合作用结果．此外,在特定偏压区域还观察到几乎完美的自旋过滤效应．     

自旋极化核物质的状态方程

在Brueckner-Hartree-Fock理论框架内,研究了自旋极化核物质的状态方程及其自旋依赖性,计算了相关的物理量如朗道参数G₀和G′₀,并着重讨论了三体核力的影响.结果表明:在整个自旋极化度范围内,自旋极化核物质的每核子能量随中子和质子自旋极化度的变化相当精确地满足二次方规律,而且在Brueckner-Hartree-Fock理论框架内,自旋非极化核物质的能量总是比相应的自旋极化核物质的能量低,这表明核物质中不会发生由自旋非极化态向自旋极化态的自发相变.当密度较低时,三体核力对核物质状态方程的自旋依赖性的影响不明显;随着密度的增大,三体核力效应增强,而且三体核力使朗道参数G₀和G′₀增大,从而使核物质对于自旋涨落的稳定性增强     

奇—奇核114Pm高自旋同质异能态及其衰变纲图的研究

用高自旋同质异能态次级束流线实验装置,对¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态进行了快速分离,并做了γ射线的符合测量.结合γ射线激发函数和各向异性的测量结果,首次建立了奇—奇核¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的衰变纲图,其中19条高自旋能级和29条γ射线是由本工作指定的.离子γ射线关联测量确定了¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的半衰期大于2μs.通过系统性比较以及变形的独立粒子模型理论计算,指定了高自旋同质异能态的粒子组态可能为π(1h²_11/2d_5/2)v(1i_13/21h_9/22f_7/2),自旋宇称为J^π=27⁺,并具有形变参数为β=－0.18的扁椭球形状.     

94Mo高自旋态能级纲图

通过重离子融合蒸发反应¹⁶O(⁸²Se+4n)⁹⁴Mo布局了⁹⁴Mo核的高自旋态.利用多探头探测器阵列GASP进行了在束γ测量,从而重新研究了⁹⁴Mo核的高自旋态能级结构.基于新发现的一些重要的连接跃迁,对⁹⁴Mo核的高自旋态能级纲图做了重要修改.将新的能级结构与壳模型计算进行了比较和讨论.结果表明要正确的描述94?Mo核的高自旋态(自旋值大于14)能级结构,应考虑价中子在d_5/2,g_7/2和h_11/2轨道上的激发.     

Spin q , Twistor and Spin c

Spin ^q structures induce (Spin ^q style) twistor spaces, which possess canonical Spin ^c structures. Such structures produce Dirac operators. Their indices for the even dimensional case, and the adiabatic limit of their reduced η-invariants for the odd dimensional case, are discussed. Received: 3 October 1995 / Accepted: 2 March 1997     

自旋超导态

文章综述了近几年来自旋超导领域的研究进展。自旋超导态是由电荷为零自旋非零的玻色子在低温下凝聚成的超流态。文章将介绍自旋超导态的类伦敦方程、类金兹堡—朗道方程及其BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)型哈密顿量。然后利用这些方程和理论,导出自旋超导体的一些有趣现象,如：零自旋阻现象、电迈斯纳效应和自旋流约瑟夫森效应。此外,作者也讨论了一些很可能是自旋超导体的候选体系,自旋超导体的应用前景,以及该子领域的发展前景展望。     

Spin glasses

Recent developments in the theory of spin glasses are discussed. There has been considerable progress, due to Parisi, Sompolinsky, and others, towards understanding the infinite range (mean field) model of Sherrington and Kirkpatrick. Relaxation times diverge in the thermodynamic limit, and this nonergodic behavior is now understood to be the cause of earlier difficulties. There has been less progress in the study of more realistic models with short-range interactions, but numerical studies have shown rather clearly the absence of a finite temperature transition in two dimensions. There is probably no transition ind=3 either, though the evidence is less clearcut, which makes it difficult to understand the sharpness of the freezing observed experimentally. Well below the freezing temperature ESR and torque measurements have been fairly well explained by a theory of Henley, Sompolinsky, and Halperin, in which an important ingredient is anisotropy due to the Dzyloshinsky-Moriya interaction proposed by Fert and Levy.     

Spin phase

The existence of a complementary quantity in the Weyl sense for the third component of spin is discussed. This is called the spin phase and the possibilities of measuring this quantity are considered. Connections between the spin phase and the indeterminacy of the direction for the spin are shown. On leave from the Institute of Physics, Nicolas Copernicus University, Torun, Poland.     

Spin Entropy

Two types of randomness are associated with a mixed quantum state: the uncertainty in the probability coefficients of the constituent pure states and the uncertainty in the value of each observable captured by the Born’s rule probabilities. Entropy is a quantification of randomness, and we propose a spin-entropy for the observables of spin pure states based on the phase space of a spin as described by the geometric quantization method, and we also expand it to mixed quantum states. This proposed entropy overcomes the limitations of previously-proposed entropies such as von Neumann entropy which only quantifies the randomness of specifying the quantum state. As an example of a limitation, previously-proposed entropies are higher for Bell entangled spin states than for disentangled spin states, even though the spin observables are less constrained for a disentangled pair of spins than for an entangled pair. The proposed spin-entropy accurately quantifies the randomness of a quantum state, it never reaches zero value, and it is lower for entangled states than for disentangled states.