宏观量子效应调控的单分子磁体电子输运
分子磁体中的量子隧穿及宏观量子效应
磁滞回线量子化台阶可由 2+)# 分子自旋态之 间的热助量子隧穿解释( 2+)# 有极强的单轴各向异 性， 无外场时， 每个 2+)# 分子都有一双重简并基态 （ # : < )$ ） 对应自旋平行和反平行于易轴取向( 两 简并基态被各向异性势垒分离， 是宏观可区分态( 外 加磁场使一态能量升高另一态降低， 低温下弛豫过
#! 分子磁体中的宏观量子效应及实验
图 #! 2+)# 分子团簇的低温磁滞回线 （ "$ 表示外磁场）
! ( "# 磁滞回线量子化台阶 )334 年， " 个实验组分别在高自旋大分子醋酸 锰 （ 简称 2+)# ， 分子结构如图 ) 所示） 的低温磁滞回
［ )4 —)3 ］ 线上观 测 到 有 规 律 的 量 子 化 台 阶 ( 图# 是 ［ )3 ］ -56,78 等人的实验结果 ( 在磁场增加方向相等
图 =" 6-7 分子团簇结构示意图 ［ 摘自 FFF. GHB. $H& C I)##-(’% C J$K-GI-H， 0111 ］
2880 年， L$BB 等人根据自旋相干态路径积分的 观点指出， 几何位相的存在导致磁体总自旋为半整 数时隧穿劈裂淬灭， 这一现象可用 4H+G-H 简并解
［ 03 ］ 释 . 后来 M+H& 在分析隧穿路径位相相干的基础
密顿量描述， 即 + $ , % +-# +# " ) . ,& -/ ， （0） 其中各向异性常数均为正值， 且 , % K , & 3 若不存在 量子隧穿， 则磁化矢量沿 / * 取向是两宏观稳定态， 即宏观简并基态， 记为 ’ 〉 ， (〉 3 磁化矢量 （ 宏观 量） 的量子隧穿导致两简并宏观态相干关联， 能级 分裂3 结果是 0 ） ， # 9 〉 $ （ ’〉. (〉 # ! 0 ） ， （#） # E 〉 $ （ ’〉& (〉 # ! 其中偶 态 # 9 〉 能 量 较 低， 是 磁 体 的 基 态， 而奇态 是第一激发态3 # 9 〉 ， #E 〉 是宏观量子叠加态， #E 〉 即薛定谔猫态的相干叠加3 解含时薛定谔方程容易 发现， 分子磁体磁化矢量在两易磁化方向 （ 宏观简 ! 3 "# 磁弛豫实验 纳米铁磁颗粒的低温弛豫反常是最早确认的宏 观量子效应实验3 044# 年， 5+*1+*+ 小组研究了铁磁 颗粒 （ 61$3 7 89$3 7 :9# ） （ 平均尺寸为 07,; ） 中的弛豫
量子霍尔效应
量子霍尔效应霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔(E.H.Hall，1855-1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。
当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。
霍尔效应使用左手定则判断。
发现霍尔效应在1879年被物理学家霍尔发现，它定义了磁场和感应电压之间的关系，这种效应和传统的电磁感应完全不同。
当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的作用力，从而在垂直于导体与磁感线的两个方向上产生电势差。
虽然这个效应多年前就已经被人们知道并理解，但基于霍尔效应的传感器在材料工艺获得重大进展前并不实用，直到出现了高强度的恒定磁体和工作于小电压输出的信号调节电路。
根据设计和配置的不同，霍尔效应传感器可以作为开/关传感器或者线性传感器，广泛应用于电力系统中。
解释在半导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集，在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场，电场力与洛伦兹力产生平衡之后，不再聚集，此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力，使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移，这个现象称为霍尔效应。
而产生的内建电压称为霍尔电压。
方便起见，假设导体为一个长方体，长度分别为a、b、d，磁场垂直ab平面。
电流经过ad，电流I=nqv(ad)，n为电荷密度。
设霍尔电压为VH，导体沿霍尔电压方向的电场为VH/a。
设磁感应强度为B。
洛伦兹力F=qE+qvB/c(Gauss单位制)电荷在横向受力为零时不再发生横向偏转，结果电流在磁场作用下在器件的两个侧面出现了稳定的异号电荷堆积从而形成横向霍尔电场由实验可测出E=UH/W定义霍尔电阻为RH=UH/I=EW/jW=E/jj=qnvRH=-vB/c/(qnv)=-B/(qnc)UH=RHI=-BI/(qnc)本质固体材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。
纳米尺寸效应
纳米尺寸效应纳米是长度单位，原称毫微米，就是10^-9米（10亿分之一米）。
纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。
这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
表面效应球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积／体积）与直径成反比。
随着颗粒直径变小，比表面积将会显著增大，说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。
对直径大于0.1微米的颗粒表面效应可忽略不计，当尺寸小于0.1微米时，其表面原子百分数激剧增长，甚至1克超微颗粒表面积的总和可高达100平方米，这时的表面效应将不容忽略。
超微颗粒的表面与大块物体的表面是十分不同的，若用高倍率电子显微镜对金超微颗粒（直径为2*10^-3微米）进行电视摄像，实时观察发现这些颗粒没有固定的形态，随着时间的变化会自动形成各种形状（如立方八面体，十面体，二十面体多李晶等），它既不同于一般固体，又不同于液体，是一种准固体。
在电子显微镜的电子束照射下，表面原子仿佛进入了“沸腾”状态，尺寸大于10纳米后才看不到这种颗粒结构的不稳定性，这时微颗粒具有稳定的结构状态。
超微颗粒的表面具有很高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。
如要防止自燃，可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率，使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层，确保表面稳定化。
利用表面活性，金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
小尺寸效应随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。
《2024年单层α-GeTe金属—氧化物—半导体场效应晶体管电子输运性质的研究》范文
《单层α-GeTe金属—氧化物—半导体场效应晶体管电子输运性质的研究》篇一单层α-GeTe金属-氧化物-半导体场效应晶体管电子输运性质的研究一、引言随着纳米科技和微电子技术的快速发展，场效应晶体管（FETs）在电子器件领域的应用日益广泛。
单层α-GeTe作为一种新型的二维材料，因其具有优异的电学和光电性能，成为科研工作者研究的热点。
本研究主要关注单层α-GeTe金属-氧化物-半导体（MOS）场效应晶体管的电子输运性质，旨在揭示其电子传输机制和性能特点，为开发高性能的电子器件提供理论支持。
二、单层α-GeTe材料概述单层α-GeTe是一种具有独特结构的二维材料，其层状结构使得电子在传输过程中受到的散射较小，具有较高的载流子迁移率。
此外，单层α-GeTe还具有较高的电子亲和能和较大的能隙，使得其在光电器件和电子器件中具有潜在的应用价值。
三、实验方法与模型构建本研究采用第一性原理计算方法和基于密度泛函理论（DFT）的模拟方法，构建了单层α-GeTe金属-氧化物-半导体场效应晶体管的模型。
通过优化晶体管的结构参数和电子能带结构，分析其电子输运性质。
四、电子输运性质分析1. 载流子传输：在单层α-GeTe MOS FET中，载流子主要通过半导体层进行传输。
由于材料的高迁移率和较小的散射，使得载流子在传输过程中具有较高的速度和较低的能量损失。
2. 栅极调控：通过施加栅极电压，可以有效地调控半导体层的电导率。
当栅极电压增大时，半导体层中的载流子密度增加，从而提高晶体管的导电性能。
3. 界面效应：金属与氧化物之间的界面性质对电子输运具有重要影响。
界面的能级匹配和散射程度直接影响载流子的传输效率和速度。
因此，优化界面性质是提高单层α-GeTe MOS FET性能的关键。
4. 温度依赖性：随着温度的升高，晶格振动增强，导致载流子散射增加，从而影响电子输运性能。
因此，研究温度对单层α-GeTe MOS FET电子输运性质的影响具有重要意义。
南京大学物理学院导师
目前承当的科研项目
中子核数据评价，ATLAS高能物理重大国际合作。
一、纳米结构中量子效应的理论研究：(1) 量子点的库仑阻塞和量子输运理论；(2) 单电子晶体管理论；(3) 分子磁体的宏观量子隧穿效应；(4) 自旋电子学理论。二、低维无序系统理论：(1) 低维无序系统Anderson局域化理论；(2) 金属－绝缘体相变和标度理论。
目前承当的科研项目
一、国家重点基础研究发展规划项目(973项目)《纳米材料和纳米结构》中的《纳米材料和纳米结构若干基本理论问题》子课题。 二、国家自然科学基金项目《量子点和单电子晶体管的电子性质研究》。三、国家自然科学基金项目《磁性颗粒磁矩宏观量子隧穿的研究》。
目前承当的科研项目
(1)自旋输运理论中自旋流的产生及其检测(国家自然科学基金10474034)；（２）可控量子结构的制备及其电荷与自旋调控特性研究（国家量子调控“重大科学研究计划”2006CB921803）
导师姓名
熊诗杰
专业名称
理论物理
职 称
教授
博导/硕导
博导
是否院士
否
是否兼职博导
否
学科专长及研究方向
目前承当的科研项目
1. 国家自然科学基金面上项目：有限温有限密强相互作用物质性质及相变的研究 项目批准号 107750692. 国家自然科学基金重点项目：高温高密强相互作用物质性质的研究 项目批准号 10935001
导师姓名
许昌
专业名称
理论物理
职 称
副教授
博导/硕导
硕导
是否院士
否
是否兼职博导
否
学科专长及研究方向
导师姓名
安晋
专业名称
作为单分子磁体的分子自旋电子研究进展
单分子磁体与分子自旋电子材料Single-Molecule Magnets and Materials of MolecularSpintronics姜国民陈婷婷史传国江国庆*石玉军*南通大学化学化工学院摘要：近年来，自旋电子和分子电子两个新颖学科在电子学研究中取得了革命性的进展。
这两个领域的基础桥梁是分子磁材料，尤其是单分子磁体。
分子自旋电子是在分子水平上对电子自旋和电荷进行研究，电子装置中包括一个或多个磁性分子，如分子自旋晶体管、分子自旋电子管和分子多量子点装置等。
建立在分子水平上的自旋电子磁材料，在信息储存和量子计算等方面上具有潜在的应用价值。
本文结合自己在这方面的研究和理解，介绍了作为磁性分子的单分子磁体在自旋电子器件研究中的最新成果。
关键词:自旋电子单分子磁体磁性质1、引言在基础和应用研究中，电子和自旋自由度的研究和开发是很有前途的领域[1]。
近十年来，自旋电子学科从基础物理到技术装置已经有了很大的进展[2]。
人们开拓了自旋电子体系这样的事实：电流是由向上和向下两个方向的电子流动产生的，电子的自旋状态实现了信息的编码和磁性材料之间的不同作用。
在没有外场和低能量的条件下，通过自旋的持久性进行信息编码的优势很小。
新的努力方向是直接得到具有持久的量子相干自旋电子装置，这一装置已经从金属、半导体[2,3]到有机材料[4]方面进行了基础研究。
后者在实际中得到了应用，如有机光放射二极管和有机晶体管的研制使电子装置达到了分子水平[5]。
分子自旋电子是用一个或几个磁性分子建立的分子装置[6]。
作为磁性分子的单分子磁体在低温时磁化强度的弛豫时间非常长（2K以下，达到数年时间[7]）。
其在高密度信息储存和量子计算方面的优势在于，在分子水平上兼有块状磁材料的性质和长相干时间[8]。
建立在磁学行为的单分子磁体具有丰富的物理效应，如负微分电导特性和完全的电流抑制[9]，这些性质可用在电极上。
此外，还可将一些特殊的功能（如作为光和电场的开关等）直接整合到分子水平上。
单分子磁体的制备及其磁性质研究
单分子磁体的制备及其磁性质研究单分子磁体（Single-Molecule Magnets，简称SMMs）是一种具有特殊磁学性质的分子。
由于其特殊的磁学性质，单分子磁体已成为磁性材料研究领域的热点之一。
在此，将介绍单分子磁体的制备及其磁性质研究的相关内容。
一、单分子磁体的概念及特征单分子磁体一般由一个或多个金属离子和有机配体组成。
所含的磁性金属离子在配体的帮助下，可以形成具有磁性的“单分子”。
与普通的磁性材料不同，单分子磁体是非常小的，其大小一般在数纳米以下。
单分子磁体的最大特征是具有磁性滚珠的行为。
即在外层磁场的作用下，单分子磁体的自旋可以上下翻转，呈现类似于磁滚珠的磁性行为。
而SMMs磁滚珠的大小一般在几个纳米左右，这使得其具有优异的磁性性质。
二、单分子磁体的制备单分子磁体的制备是一个非常复杂的过程，需要设计新的配体分子并通过化学合成制备。
一般而言，单分子磁体的制备分为以下几个步骤：1、选择合适的金属离子。
通常使用的金属离子如铁、锰、铜、铬以及钴等。
2、制备配体分子。
常见的配体分子如porphyrin、phthalocyanine等。
3、将金属离子与配体分子作用。
制备单分子磁体是一种典型的自组装过程，金属离子与配体分子之间的作用力进而促进单分子磁体的形成。
4、对制备好的单分子磁体进行物理和化学表征。
磁学能级结构测量是单分子磁体表征的核心之一。
一般情况下，磁学测量需要通过其他技术手段（如电子顺磁共振、核磁共振等）来进行协助。
三、单分子磁体的磁性质研究单分子磁体的磁性质涵盖了多方面。
其中最重要的特征之一是单分子磁体对于外部磁场的响应行为。
对于磁斯托克差分（Magnetization）行为的研究被认为是研究SMMs的入门关键。
研究表明，单分子磁体的磁滚珠行为是非常稳定的，通常具有极长的自旋时间（spin relaxation）这也让单分子磁体成为了可高拓展的磁存储设备的一个热门发展方向。
此外，单分子磁体还具有潜在的应用价值，例如可应用于磁性催化、量子计算和磁性能量转换等领域。
氧化铜纳米材料的制备和表征
氧化铜纳米材料的制备和表征一、实验目的1.了解纳米材料的结构和特性，熟悉纳米CuO的性能和应用2.掌握回流法和化学浴法制备CuO纳米晶。
3.了解X-衍射分析仪器的构造，学会用Scherrer公式计算纳米晶的粒径。
二、实验原理1.纳米材料的结构和特性纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。
由于其组成单元的尺度小，界面占用相当大的成分，这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等。
量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。
小尺寸效应：当物质的体积减小时，将会出现两种情形：一种是物质本身的性质不发生变化，而只有那些与体积密切相关的性质发生变化，如半导体电子自由程变小，磁体的磁区变小等；另一种是物质本身的性质也发生了变化，当纳米材料的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时，周期性的边界条件将被破坏，材料的磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化活性及熔点等与普通晶粒相比都有很大的变化，这就是纳米材料的体积效应，亦即小尺寸效应。
表面效应：表面效应是指纳米晶粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。
随着纳米晶粒的减小，表面积急剧増大，表面原子百分数迅速增加。
由于表面原子所处的环境与内部原子不同，它们周围缺少相邻的原子，存在许多悬空键，具有不饱和性，易与其它原子相结合而稳定下来，所以，晶粒尺寸的减少，其表面积、表面能及表面结合能都迅速増大，致使它表现出很高的化学活性，极不稳定，例如金属的纳米粒子在空气中会燃烧。
宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。
单分子电子学的研究进展
单分子电子学的研究进展单分子电子学是物理学、化学学科交叉领域的一个重要分支。
它研究单分子在电极表面的电子输运特性，主要包括单电子传输、Coulomb阻挫效应、电子与振动的相互作用等。
这些研究对于现代信息技术的发展、纳米电子学的发展和现代能源的应用都有着重要的意义。
本文将就单分子电子学的研究进展做一简要介绍。
一、单电子传输作为单分子电子学的基础部分，单电子传输一直是该领域的研究重点。
最近的研究表明，单电子传输是受分子自旋态影响的。
在一些配位化合物中，它们的自旋态可以在分子内部进行相互作用，进而影响到它们在电极表面上的电子传输特性。
另外，基于单电子传输的电荷转移现象，科学家们提出了一个有趣的理论：在配位化合物中，伴随着电荷转移，它们的自旋态可以发生改变。
然而这个理论并没有得到实验验证，尚需更多的研究来证实这个理论的正确性。
二、Coulomb阻挫效应Coulomb阻挫效应也是单分子电子学中经常被研究的一个问题。
考虑一个单分子在电极表面上的电子传输过程中，电荷之间的Coulomb相互作用会引起电子的弹性散射，因此进一步影响它们的传输性质。
最近的研究表明，基于Coulomb阻挫效应的研究可以促进纳米电子学的发展。
科学家们提出的“电子排斥阵列”理论可以在纳米电子学中应用。
这个理论认为分子内部的电子排斥力可以被利用来控制电子传输和分子结构。
进一步，研究这个理论不仅有助于我们对于纳米电子学的理解，还有助于我们设计新型的分子电子元器件。
三、电子与振动的相互作用电子与振动的相互作用是单分子电子学中的另一个重要问题。
它们之间的相互作用不仅会影响到电子传输的性质，而且还有助于我们分析分子中的内在结构和动力学特性。
最近的研究表明，电子与振动的相互作用对于分子内部的电控制特性有着重要的意义。
科学家们研究了在配位化合物中不同的振动模式对于电子传输的影响，发现它们可以通过电控制来调节分子的振动，进而影响到分子的电子传输性质。
总结总之，单分子电子学的研究进展在很大程度上促进了现代科学技术的发展。
介观物理学中的量子输运理论
介观物理学中的量子输运理论介观物理学是研究介于微观和宏观尺度之间的物理现象的学科，而量子输运理论是介观物理学中的一个重要分支。
它研究的是在量子系统中，如何描述和预测粒子的输运行为。
量子输运理论在材料科学、能源领域和信息技术等重要领域有着广泛的应用。
本文将介绍量子输运理论的基本原理和一些相关的研究进展。
量子输运理论的核心是描述粒子输运的方程，其中最基本的方程是量子布洛赫方程。
该方程描述了材料中的电子在外加电场和散射作用下的运动。
通过求解量子布洛赫方程，可以得到电子的能量、速度和输运行为等重要的物理量。
而在介观系统中，由于尺寸和几何结构的限制，量子效应变得非常明显，因此传统的经典输运理论不再适用，而需要使用量子输运理论。
在量子输运理论中，一个重要的现象是电子的局域化和扩散。
对于介观系统而言，电子的运动不仅受到散射和电场的影响，同时也受到材料的几何结构和尺寸效应的限制。
因此，电子的运动可能出现局域化或扩散的行为。
局域化指的是电子在材料内部形成局域态，无法传输到其他区域；而扩散指的是电子在材料中自由传输，具有良好的输运性能。
近年来，随着纳米技术的发展，介观系统的研究得到了很大的进展。
在纳米尺度下，材料的几何结构和尺寸效应对电子的输运行为产生了显著影响。
一些新奇的现象和量子输运效应被发现，并且为新型纳米器件的设计和应用提供了依据。
例如，量子点是一种纳米尺度的结构，它的能级间隔和器件尺寸相当，从而导致了新的量子效应和自旋输运行为。
这些新现象的理论解释和模拟需要使用量子输运理论。
除了理论研究，实验上也取得了一些重要的进展。
近年来，人们通过制备和测量纳米器件，成功实现了电子在介观系统中的输运控制。
通过调控材料的几何结构、外加电场和磁场，可以实现电子的局域化或扩散。
这些实验为理论的进一步发展提供了实验基础，并且为未来纳米电子器件的设计和制造提供了新的思路。
尽管量子输运理论在介观物理学中取得了一些重要的进展，但仍然存在一些困难和挑战。
磁子学中的拓扑物态与量子效应
磁子学中的拓扑物态与量子效应
磁子学是一个研究磁性材料中的磁相互作用和磁自旋运动的学科，涉及从最基本的物理概念到应用领域的广泛研究。
在磁子学中，拓扑物态与量子效应成为了热门话题，因为它们的出现改变了我们对磁性材料的认识和利用方式。
拓扑物态是指材料内部的空间结构的一种性质，表现出来的是它在电子能带的拓扑性质上的表现。
拓扑性质是描述物理现象的一种性质，不依赖于具体物质的性质和尺寸，因此在不同体系中有广泛的应用。
在磁子学中，磁性材料中的拓扑物态由electron spin和magnetic field共同调制产生。
这些磁拓扑态的出现使得磁性材料不仅仅是一种用于磁性存储的材料，其在能输运、激子与自旋交互等方面的应用也日益受到关注。
量子效应是指量子力学基本原理在宏观物体中的表现。
在磁子学中，量子效应的表现主要是指自旋震荡、自旋谐振现象、自旋共振现象等。
这些现象在磁性材料的应用中发挥着重要的作用，如在磁共振成像中的应用，利用原子和分子中电子和核自旋之间的相互作用进行分析和成像。
磁子学中的拓扑物态和量子效应通常是相互关联的。
例如，在拓扑绝缘体中，电子的自旋奇异性直接导致了磁结构的形成，而在铁磁体中，磁性自旋结构又是导致磁单极子的主要原因。
这些拓扑物态和量子效应不仅引起工业上的重视，而且也深刻影响了我们对磁性材料的认知，随着磁子学的进展，更多的新的拓扑物态和量子效应将被揭示出来，其应用也将不断拓展。
单分子磁学中的量子行为研究
单分子磁学中的量子行为研究单分子磁学是一门研究单个分子和单个离子磁性行为的学科，它已经成为近年来磁性材料研究领域的重要方向之一。
随着实验技术和理论模型的不断发展，单分子磁学研究涉及到了多个领域，其中量子行为研究也引起了广泛的关注。
量子行为在单分子磁学中的研究主要关注于单分子自旋转动的量子效应。
由于单分子较小，尺寸通常在纳米级别，其中包含的自旋也非常有限，所以其自旋动力学受到量子效应的显著影响，这种影响在低温条件下尤为显著。
量子行为的研究通常需要基于一些已有的理论模型，例如量子隧穿效应、量子纠缠、量子涨落等。
仅仅依据实验数据进行分析和解释是不够的，还需要理论研究的支持，以期深入理解量子行为的本质。
在单分子磁学中，量子隧穿效应是一个重要的量子现象。
隧穿通常是指量子粒子从势垒一侧直接穿过势垒到另一侧，而不是经过势垒。
单分子磁体的邻近能级之间的相对位置通常被影响，从而导致在低温下出现官能峰的分裂。
例如，由于自旋-交换耦合（spin-exchange coupling），单分子磁体的基态可以更改自旋构型，从而实现量子隧穿动力学中的量子相互作用和非常规动力学现象。
理解和利用这种现象使得单分子磁体能够用于制造更为高效的信息存储和传输技术。
除此之外，单分子磁体中的自旋也有可能发生相互作用和纠缠。
科学家们通过在分子自旋对之间进行量子纠缠的研究，寻找新的量子效应，可以在信息存储、计算、传输中得到应用。
利用量子纠缠可以实现高效、安全，对于防窃听和破解信息的技术，具有潜在的用途。
此外，还有一些其他的量子现象，例如量子涨落，也在单分子磁学中被广泛研究。
量子涨落通常被理解为能量、磁矩等在短时间内发生瞬间变化的现象。
虽然这种变化的幅度极小，但是在单分子中，它可以引起瞬态动力学现象和者量子共振构型。
因此，研究单分子中的量子涨落可以帮助我们更好地理解和控制单分子系统的动态响应。
综上所述，单分子磁学中的量子行为研究已经成为了当今磁性材料领域的热点之一。
磁性粒子的时间反演对称性和旋转对称性效应
(1.2.1)
在上述参数当中，D>0，是各向异性常数，B>0，Z 轴为易磁化轴。而 H ' 是
包括各种横向场项的哈密顿量。在理论研究中，往往对其进行简化，比如 Garanin[11]讨论了如下的简化模型：
H = −DSz2 − hSx
(1.2.1)
在这篇文章中，我们期望类似于上述的哈密顿存在合适的对称性，从而可以解 释 MQC 的隧穿劈裂淬灭效应。
山西大学 硕士学位论文 磁性粒子的时间反演对称性和旋转对称性效应 姓名：梁正良 申请学位级别：硕士 专业：理论物理 指导教师：梁九卿
2009-05
摘要
本文主要阐述了，通过对自旋相干态的时间反演和旋转对称性的 研究，我们发现如果大自旋系统哈密顿量是时间反演或是旋转不变 的，则系统的一个自旋相干态与其对应时间反演态之间的跃迁振幅在 半奇数自旋的情况下为零，从而导致磁性粒子隧穿劈裂的消失。
而在势垒的内部 (0 < x < a) ，薛定谔方程为：
d 2ψ dx2
+
2m (V0 − E )ψ 2
=0
（1.1.4）
结合边界条件和衔接条件(ψ 与ψ ' 在边界处连续)，就可以得到透射系数 T 为：
−1
T
=
S
2
=
1 +
E V0
1
1
−
E V0
sh2κ
a
（1.1.5）
其中κ = 2m (V0 − E ) / 。
颗粒可以有103 到106 个基本自旋作为整体运动。这类问题称为巨自旋。这类具
有宏观性质的量子现象不但具有理论意义，而且在磁存贮和量子计算机方面， 制造工艺和测量技术方面也有重要的应用[1,2]。
单分子磁体隧道结_概述说明以及解释
单分子磁体隧道结概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在当前科技发展的背景下，单分子磁体隧道结作为一种新型材料引起了广泛关注。
它具有独特的电学和磁学性质，能够应用于量子计算与信息存储、纳米电子器件以及磁性材料研究等领域。
本文将对单分子磁体隧道结的基本原理、应用领域以及实验方法进行深入的探讨和阐述。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，每个部分包含若干小节。
接下来将依次介绍各个部分的内容：第一部分是引言，主要对文章进行概述，并介绍文章的结构。
第二部分是单分子磁体隧道结的基本原理，包括隧道效应、单分子磁体的介绍以及隧道结的制备与性质等内容。
第三部分是单分子磁体隧道结的应用领域，包括量子计算与信息存储、纳米电子器件以及磁性材料研究等方面。
第四部分是实验方法及测量技术，涵盖了制备单分子磁体隧道结样品的方法、光学和电学特性测量技术以及磁学特性测量技术等内容。
最后一部分是结论，总结了文章的主要观点，并展望了单分子磁体隧道结在未来的应用前景。
1.3 目的本文旨在全面介绍单分子磁体隧道结的原理、应用领域及实验方法，为读者提供对这一领域有深入了解的基础。
同时，通过对现有研究成果进行梳理和分析，期望能够推动该领域的发展，并为相关科研人员和工程师提供参考和借鉴。
2. 单分子磁体隧道结的基本原理2.1 隧道效应隧道效应是指当两个介质之间存在能量势垒时，通过这一势垒传递粒子的现象。
在单分子磁体隧道结中，隧道效应是通过隧道结区域内的电子来实现自旋转换和磁性耦合的。
2.2 单分子磁体介绍单分子磁体是一种由单个分子构成的纳米尺度磁性材料。
它具有特殊的电子自旋结构，可以表现出不同于传统宏观尺度材料的独特性质。
单分子磁体通常由一个中心金属离子或配位离子与多个有机配体组成。
2.3 隧道结的制备与性质单分子磁体隧道结是通过将两个电极（例如金属、半导体、超导材料等）之间插入单分子磁体形成的。
这种隧道结通常是非晶态或微晶态的，并且具有较小的缺陷浓度和较大的界面面积，以促进电荷和自旋输运。
hartree fock方程及各部分含义
标题：深入解析Hartree-Fock方程及各部分含义在量子化学领域，Hartree-Fock方程是构建分子轨道理论的基础，它是描述分子波函数的方程。
它的形式可以简单地表示为一个单电子Schrödinger方程的自洽场解。
Hartree-Fock方程的各部分含义是理解量子化学的重要基础，本文将从深度和广度两个方面对Hartree-Fock方程及其各部分含义进行全面评估。
一、Hartree-Fock方程的深度解析1. 单电子Schrödinger方程的基本原理Hartree-Fock方程是建立在单电子Schrödinger方程的基础上的，而单电子Schrödinger方程描述的是一个电子在分子中的运动情况，它是分子轨道理论的基础。
在单电子Schrödinger方程中，波函数描述了电子的运动状态，而Hamiltonian算符则描述了电子在分子中的势能情况。
2. 自洽场方法的核心思想自洽场方法是Hartree-Fock方程的核心解法，它的基本思想是将每个电子看作是在其他电子形成的平均场中运动。
这意味着每个电子都会受到其他电子的平均作用，而这个平均势能则可以通过迭代计算得到。
3. Slater行列式的概念及其在Hartree-Fock理论中的应用Slater行列式是描述多电子波函数的基本工具，它可以通过对单电子波函数的乘积来构建出多电子波函数。
在Hartree-Fock理论中，Slater行列式被用来构建出全同粒子波函数，通过优化Slater行列式的系数来得到最优的分子波函数。
二、Hartree-Fock方程的广度解析1. Hartree项和交换-相关项的物理含义Hartree项描述的是电子在其他电子形成的平均场中的运动情况，它是电子间相互排斥的经典库仑相互作用的平均。
而交换-相关项则描述了电子的量子力学效应，它包括了电子自旋的交换和相关能的贡献。
2. Fock算符的构建及其在Hartree-Fock理论中的作用Fock算符是Hartree-Fock方程中的核心算符，它描述了电子在其他电子形成的平均场中的运动情况。
电子输运与量子隧穿效应
电子输运与量子隧穿效应电子输运与量子隧穿效应是固态物理学中的核心概念，对于理解和研究材料的电学性质具有重要意义。
本文将介绍电子输运与量子隧穿效应的基本原理、主要应用和未来的研究方向。
一、电子输运的基本原理电子输运是指电子在固体中的运动和传输过程。
在固体中，电子受到晶格结构的限制，其传输行为受到电场和温度等外部因素的影响。
根据固体的电子能带结构和费米能级理论，可以推导出载流子在固体中的运动方式和输运性质。
电子输运的主要方式有漂移运动和扩散运动。
漂移运动是指电子受到电场的作用而发生的定向移动。
在半导体中，电子在晶格中受到周期性势场的作用，因此在电场的驱动下，电子会受到晶格散射，并呈现出漂移运动的特性。
扩散运动是指电子受到浓度梯度的作用而产生的无规行走。
在材料中，如果存在浓度差异，则电子会由高浓度区域向低浓度区域进行自发的扩散运动。
扩散运动对于材料的纯度和杂质浓度分布具有重要影响。
二、量子隧穿效应量子隧穿效应是一种量子力学现象，指的是粒子在经典力学中不可能出现的障碍物背后出现的概率现象。
在电子输运中，当电子遇到高能垒的障碍时，根据经典力学，电子无法越过障碍进入禁止区域。
然而，根据量子力学，电子可以以一定的概率穿越障碍，进入禁止区域。
量子隧穿效应的概率与障碍的高度和宽度以及电子的能量有关。
当障碍越高或越宽时，电子穿越的概率越小。
此外，电子的能量越高，穿越的概率也越小。
在实际应用中，量子隧穿效应常常用于电子器件的设计和制造，例如隧穿二极管和隧穿场效应晶体管。
三、电子输运与量子隧穿效应的应用1. 半导体器件电子输运与量子隧穿效应在半导体器件领域有广泛的应用。
例如，隧穿二极管是一种利用量子隧穿效应的二极管。
它可以实现极低的反向击穿电压和高速开关速度，因此在微波和毫米波领域有重要应用。
2. 量子隧穿存储器量子隧穿效应还被应用于存储器技术中。
量子隧穿存储器利用电荷在超薄氧化层中的隧穿效应，实现了非易失性存储和快速读写操作。
磁性材料的微观结构与宏观性能关系研究
磁性材料的微观结构与宏观性能关系研究近年来，磁性材料的微观结构与宏观性能关系的研究成为了材料科学领域的一个热门话题。
磁性材料广泛应用于各个领域，如电子设备、能源转换和医疗技术等。
而想要提升磁性材料的性能，必须深入了解其微观结构的特点及其与宏观性能之间的联系。
首先，我们来探讨磁性材料的微观结构。
磁性材料的微观结构主要由晶粒和晶界组成。
晶粒是材料中具有一定有序排列的原子集合体，晶界则是晶粒之间的界面。
在磁性材料中，晶粒内部通常包含有磁畴，磁畴是磁性材料中磁化强度相对均匀的区域。
磁畴的大小决定了材料的磁畴壁移动能力以及材料的磁滞回线特性。
此外，磁性材料的化学成分和晶体结构也对其微观结构产生重要影响。
接下来，我们来研究磁性材料的宏观性能。
磁性材料的宏观性能主要包括磁化强度、磁滞回线特性和磁导率等。
磁化强度是指材料在外加磁场下的磁化程度，它与材料中的自发磁化强度有关。
磁滞回线特性描述了材料在磁场变化过程中磁化强度的变化规律，它反映了材料的磁滞现象。
磁导率是描述磁性材料传导磁场的能力，它是材料微观结构与宏观性能之间的重要指标。
进一步研究表明，磁性材料的微观结构与宏观性能之间存在着密切的关系。
首先，晶粒的尺寸与材料的磁化强度和磁滞回线特性有关。
较小的晶粒尺寸可以提高材料的磁化强度，同时减小磁滞回线的宽度。
其次，晶界的性质对材料的磁性能产生一定的影响。
一些研究表明，晶界可以作为磁畴壁的束缚中心，从而提高材料的磁畴壁移动能力。
此外，磁性材料的化学成分和晶体结构也会对其宏观性能产生重要影响。
例如，钕铁硼磁体是一种具有较高磁化强度和磁能积的磁性材料。
它的微观结构由钕铁硼晶粒和钕铁硼晶界组成，而钕铁硼的化学成分和晶体结构使得它具有出色的磁性能。
此外，铁氧体是一种常见的磁性材料，它的微观结构由铁氧体晶粒和铁氧体晶界组成。
铁氧体的化学成分和晶体结构会影响其磁滞回线特性和磁导率等宏观性能。
综上所述，磁性材料的微观结构与宏观性能之间存在着紧密的关系。
电磁输运性质在凝聚态物质中的研究分析
电磁输运性质在凝聚态物质中的研究分析电磁输运性质是凝聚态物质研究中的一个重要方面，它涉及到电子在物质中的输运行为以及与之相关的热传导和磁性等性质。
本文将围绕电磁输运性质在凝聚态物质中的研究展开分析，探讨其在材料科学和电子学等领域的应用。
首先，我们来谈谈凝聚态物质中的电子输运行为。
在固体中，电子的输运行为主要受到晶格的排列和电子之间的相互作用的影响。
晶格结构可以限制电子的自由运动，并导致电子在材料中的散射。
而电子之间的库仑相互作用和磁性相互作用也会影响电子的输运行为。
通过研究电子在凝聚态物质中的输运行为，我们可以深入了解材料的导电性、热电性以及磁电性等性质。
随着研究的深入，科学家们发现了许多有趣的电子输运现象。
例如，研究人员发现一种名为“量子霍尔效应”的现象，即在低温下，当电子在二维材料中垂直于外加电场方向上输运时，会出现沿垂直方向产生的电荷堆积，形成电子能级的分立。
这一现象的发现极大地推动了凝聚态物质物理学的发展，并具有广泛的应用前景，例如用于精密电阻标准以及高精度电压测量等。
另一个重要的研究方向是研究材料中的热传导性质。
热传导是指热量由高温区域向低温区域的传导过程。
在凝聚态物质中，热传导性质由晶格振动和电子输运共同决定。
晶格振动导致声子的传播，而电子输运则产生热电场和热电流。
通过研究热传导性质，我们可以深入了解材料的热导率、热膨胀系数以及热稳定性等性质。
这对于材料的设计和应用具有重要意义，例如在热管理和热电转换器件等领域。
除了电子输运和热传导性质，研究材料中的磁性也是凝聚态物质研究的重要内容。
磁性是指物质在外加磁场下产生的磁化行为。
凝聚态物质中的磁性主要来自材料内部的磁矩相互作用。
通过研究材料中的磁性，我们可以了解材料的磁化行为、磁化强度以及磁滞回线等性质。
这对于制备磁存储器件、磁传感器以及磁性材料的设计具有重要意义。
最后，我们来谈谈电磁输运性质在材料科学和电子学等领域的应用。
电磁输运性质在材料科学中的应用广泛而重要。
单分子磁学的研究及其应用
单分子磁学的研究及其应用单分子磁学是研究单个分子的磁性性质的领域，是物理、化学、材料科学交叉研究的热点。
它对于了解分子尺度下的磁学规律和发展新型磁性材料具有重要意义。
本文将从单分子磁学的基础概念、研究方法和应用领域三个方面进行阐述。
一、单分子磁学的基础概念在物质的微观世界中，物质的属性从宏观上可以用它的量子结构来描述。
在极小尺度下，物质的量子结构使得磁性表现出量子行为，即单个磁性分子的磁矩取向量子化，而分子内部和分子之间的相互作用在分子磁性中起到的影响同样具有微观特征。
这种磁学现象称为“单分子磁学”。
单个分子的磁性可以用两个方向上的自旋来描述，自旋数值为1/2的粒子被称为“自旋1/2粒子”，这种粒子的自旋数值为±1/2，即只有两个取向。
单个分子的自旋系统可以被描述为两个简单的能级模型，分别为顺磁态和抗磁态，这种磁性行为和其它物理学和化学的现象密切相关，是物质的基本活动之一。
二、单分子磁学的研究方法单分子磁学的研究方法主要包括静态磁学和动态磁学两个层面。
1. 静态磁学静态磁学主要研究分子磁性的基本特性，研究从磁化曲线反映的磁性信息如磁滞回线、居里温度、磁各向同性、磁各向异性等静态磁性参数以及基态和激发态的磁性行为等。
2. 动态磁学在动态磁学研究中，通过改变外部磁场或电场的大小和方向以及通过光照等参数，研究单个分子内部及分子之间的相互作用、磁矩取向动力学、磁激子及激发谱等信息，这种方法在发现新现象和实现分子纳米器件等领域具有重要应用前景。
三、单分子磁学的应用领域单分子磁学具有一系列重要应用，包括超高密度存储、量子计算、磁性传感器及分子磁性材料等方面。
1. 超高密度存储在超高密度存储中，单分子磁学在实现纳米级储存单元等方面具有重要应用前景，研究分子的磁各向同性、磁各向异性及磁激子等信息对于设计新型储存单元起到重要作用。
基于单分子磁学的磁性两级存储系统可以实现存储密度较高、速度较快和耐久性强等特点。
纳米尺寸效应
纳米尺寸效应纳米是长度单位，原称毫微米，就是10^-9米（10亿分之一米）。
纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。
这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
表面效应球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积／体积）与直径成反比。
随着颗粒直径变小，比表面积将会显著增大，说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。
对直径大于微米的颗粒表面效应可忽略不计，当尺寸小于微米时，其表面原子百分数激剧增长，甚至1克超微颗粒表面积的总和可高达100平方米，这时的表面效应将不容忽略。
超微颗粒的表面与大块物体的表面是十分不同的，若用高倍率电子显微镜对金超微颗粒（直径为 2*10^-3微米）进行电视摄像，实时观察发现这些颗粒没有固定的形态，随着时间的变化会自动形成各种形状（如立方八面体，十面体，二十面体多李晶等），它既不同于一般固体，又不同于液体，是一种准固体。
在电子显微镜的电子束照射下，表面原子仿佛进入了“沸腾”状态，尺寸大于10纳米后才看不到这种颗粒结构的不稳定性，这时微颗粒具有稳定的结构状态。
超微颗粒的表面具有很高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。
如要防止自燃，可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率，使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层，确保表面稳定化。
利用表面活性，金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
小尺寸效应随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。
对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下一系列新奇的性质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
宏观量子效应调控的单分子磁体电子输运
【摘要】：本文针对目前既有基础研究意义,又可能在未来具有重要应用价值的单分子磁体的量子输运做了较为系统的研究。
研究的目的一方面为了揭示单分子磁体的宏观量子现象对电子输运的影响,另一方面为设计和实现以单分子磁体为电子元件的分子器件提供理论方面的依据。
文章首先简单的介绍了介观输运、单分子磁体宏观量子现象以及单分子磁体量子输运的研究现状,接着在第二章中较为详细的介绍了本文所采用的理论研究工具——非平衡态的格林函数和隶玻色子平均场的方法,然后对嵌有单分子磁体的量子点的输运特性以及单分子磁体的Kondo效应做了研究：首先,我们提出低温下处于基态的分子磁体发生宏观量子相干时,就相当于一个旋转地磁矩,能够为和它有相互作用的电子提供-个自旋翻转的机制。
而这个翻转机制可以通过加在难磁化平面内的磁场的大小和方向来进行调解。
基于上述认识,我们对嵌有单分子磁体的量子点的输运作了研究。
数值分析的结果显示,当量子点与完全极化的反平行的铁磁电极的耦合时,电流的大小会随着磁场发生振荡,在某些特殊磁场值下,电流会被完全抑制。
另外,即使对于非完全极化的电极而言,分子磁体的宏观量子效应对输运的影响也不可忽略。
利用上述性质期望可以实现由磁场控制的电流开关。
其次,当外加磁场沿着分子磁体的易磁化轴时,会发生磁化矢量的共振隧穿。
我们先将一个涉及到多态的问题映射为含有多个之间有耦合的子系统。
然后利用非平衡态的格林函数对系统的电流、电导、隧穿磁
阻和散粒噪声作了研究。
分析结果显示,与分子磁体的耦合造成了造成了电导峰的劈裂和电流呈现出台阶状的特征,而磁化矢量的量子隧穿会进一步加强这个特征。
特别是磁场的扫描速度通过分子磁体也会影响到输运。
此外,我们还详细的分析了自旋的弹性与非弹性隧穿的问题,以及相应的非弹性隧穿的路径。
对于隧穿磁阻来说,由于自旋非弹性的隧穿,造成零偏压处会有一个很小的非弹性电流,增加了隧穿电阻。
散粒噪声和Fano因子也强烈的依赖于磁场强度、耦合强度和磁场的扫描速度。
电子和单分子磁体的耦合会使散粒噪声和Fano因子得到明显的加强。
而磁化矢量的量子隧穿所引起的非弹性隧穿又导致零偏压时散粒噪声的出现。
最后,基于无限U下的Anderson模型,我们讨论了在强的电子关联下与金属电极耦合的单分子磁体的量子输运特性。
通过隶玻色子平均场的方法,我们计算了零偏压附近的微分电导。
数值结果显示,分子磁体的各向异性的等效于一个方向为一Z的外加磁场,造成了Kondo电导峰的劈裂。
当外加磁场沿着分子磁体的易磁化轴以不同的速度c调节时,Kondo峰的行为也各不相同：c较大时,磁场只会造成Zeeman效应；c较小时,磁化矢量的共振隧穿使得已经劈裂的Kondo电导峰进一步的劈裂,并在自旋耦合较强时形成Kondo伴峰。
此外,铁磁电极的极化率也能够影响到Kondo峰的大小和位置。
【关键词】：单分子磁体量子点宏观量子相干磁化矢量的共振隧穿Kondo效应
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：O469
【目录】：中文摘要10-12ABSTRACT12-15第一章绪论15-451.1半导体量子点15-211.1.1量子点的简介及其制备15-171.1.2量子点中的介观输运现象17-211.1.2.1CoulumbBlokade(库伦阻塞)17-181.1.2.2Kondo效应(近藤效应)18-211.2自旋电子学与分子电子学21-261.2.1自旋电子学21-241.2.1.1电子极化输运中的巨磁阻效应21-231.2.1.2半导体自旋电子学23-241.2.2分子电子学24-261.3单分子磁体及其量子输运研究26-361.3.1单分子磁体的宏观量子效应26-321.3.1.1磁化矢量的宏观量子隧穿27-291.3.1.2分子磁体中的几何相位29-321.3.2单分子磁体的量子输运的研究现状32-36参考文献36-45第二章理论研究方法45-612.1非平衡态格林函数45-522.1.1平衡态的格林函数的定义45-462.1.2非平衡态的格林函数46-482.1.3求解格林函数的方法与定理48-502.1.3.1格林函数的运动方程方法482.1.3.2Lengreth定理48-502.1.4电流与非平衡态的格林函数的关系50-522.2隶玻色子方法52-552.2.1U→∞的Hubbard算符表示52-542.2.2隶玻色子表示54-552.3多体问题的无微扰方法55-60参考文献60-61第三章单分子磁体的宏观量子效应控制的电流开关61-773.1引言61-623.2分子磁体的宏观量子相干62-643.3模型与公式
64-673.4数值结果67-723.4.1电极的反平行组分68-713.4.2电极的平行组分71-723.5本章小结72-74参考文献74-77第四章嵌有分子磁体的量子点中的自旋非弹性隧穿77-1014.1引言77-784.2模型与公式78-834.3计算结果83-954.3.1与普通金属电极耦合的电子输运84-894.3.2单分子磁体对隧穿磁阻的影响89-924.3.3与普通金属电极耦合的散粒噪声92-954.4本章小结95-97参考文献97-101第五章分子磁体的宏观量子效应与输运中的Kondo效应101-1175.1引言101-1025.2模型与公式102-1075.3单分子磁体的中的宏观量子隧穿与Kondo效应107-1125.4小结112-113参考文献113-117总结与展望117-119附录119-123攻读博士期间已发表和待发表的论文123-125致谢125-129 本论文购买请联系页眉网站。