预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/3
2/3
3/3

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

单分子磁体自旋极化输运的第一性原理研究的任务书 任务名称:单分子磁体自旋极化输运的第一性原理研究 任务要求:从第一性原理出发,研究单分子磁体自旋极化输运的机制、特性和相关理论方法,提出创新性的研究思路和具体步骤,开展计算模拟和实验验证,撰写出高水平的研究成果。 任务背景:单分子磁体是由单一的分子构成的可控制的磁体,其有望在信息存储和量子计算等领域发挥重要作用。自旋极化输运是指通过磁性材料的电子自旋,实现自旋电子在器件中的传输,其原理基于自旋-电荷耦合效应。单分子磁体自旋极化输运的实现,需要深入探究分子内部的电子结构和自旋动力学,发掘其物理本质和潜在应用价值。 研究思路: 1.基于密度泛函理论,计算分子结构、电子自旋状态和基准态能级; 2.建立单分子磁体之间的耦合模型,贯穿分子间距离、相互作用力和电子输运特征; 3.设计自旋极化输运实验方案,制备样品并进行相关测量; 4.通过计算模拟和实验验证,系统研究单分子磁体的自旋输运特性,探究自旋与电荷的耦合机制; 5.探究分子自旋动力学效应对自旋输运的影响,建立多体理论模型,开展数值分析和实验验证; 6.发现单分子磁体自旋输运的物理本质和实际应用价值,撰写高水平学术论文。 关键问题: 1.如何充分考虑分子内部自旋动力学效应和自旋-电荷耦合效应,建立合理的自旋输运模型? 2.如何准确计算分子基态和激发态的能级和电子自旋状态; 3.如何对实验测量的数据进行充分分析和处理,从而揭示单分子磁体的自旋输运特性和机制? 4.如何进一步鉴定实现单分子磁体自旋输运的可能应用领域? 任务计划: 第一年: 1.研究单分子磁体自旋输运的基本机理和物理模型,提出合理的密度泛函理论计算方法; 2.计算分子结构、电子自旋状态和基准态能级; 3.建立单分子磁体之间的耦合模型。 第二年: 1.设计实验方案,制备单分子磁体自旋输运样品; 2.开展相关实验测量,对数据进行充分分析和处理; 3.基于计算模拟和实验验证,研究单分子磁体的自旋输运特性。 第三年: 1.研究分子自旋动力学效应对自旋输运的影响,建立多体理论模型; 2.开展数值分析,进一步探究自旋-电荷耦合机制; 3.鉴定实现单分子磁体自旋输运的可能应用领域。 任务成果: 1.发表至少三篇SCI收录学术论文; 2.申请一个或多个国际发明专利; 3.撰写一份完整的单分子磁体自旋输运研究报告,包括研究背景、实验设计、数据分析和讨论、研究成果总结等内容; 4.参加国际学术会议,就相关研究向同行进行学术交流和合作。