【摘要】：手機(jī)、電腦、存儲(chǔ)器等電子產(chǎn)品性能的不斷提高歸功于芯片的發(fā)展,而芯片的發(fā)展一直遵循著摩爾定律,這在很大程度上提高電子產(chǎn)品性能的同時(shí)也降低了它們的成本。隨著芯片尺寸的進(jìn)一步減小,電子干涉、隧穿、衍射等量子效應(yīng)的出現(xiàn)使得摩爾定律面臨失效的危險(xiǎn)�；诹孔恿W(xué)的分子自旋電子學(xué)器件是解決這一問(wèn)題的有效方法,它一方面避免了量子效應(yīng)帶來(lái)的負(fù)面影響;另一方面,分子自旋電子學(xué)器件優(yōu)于傳統(tǒng)電子學(xué)器件之處是在電荷的基礎(chǔ)上引入了自旋。自旋電子間相互作用比電荷電子間相互作用弱1000倍,這在原理上決定了自旋電子學(xué)器件要比傳統(tǒng)的微電子器件有更低的能耗和更高的穩(wěn)定性。而輸運(yùn)性質(zhì)是電子產(chǎn)品工作的基本原理。因此,探索分子自旋電子學(xué)器件的自旋相關(guān)輸運(yùn)性質(zhì)可以為納米電子學(xué)和自旋電子學(xué)提供潛在應(yīng)用�；谝陨媳尘�,本論文首先系統(tǒng)研究ZγGYNRs的電子學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)以及相應(yīng)同質(zhì)結(jié)的輸運(yùn)性質(zhì)。結(jié)果表明,ZγGYNR的性質(zhì)可通過(guò)O、B或N原子替換進(jìn)行有效調(diào)控。所設(shè)計(jì)的ZγGYNR同質(zhì)結(jié)有很豐富的輸運(yùn)性質(zhì):隧穿磁阻效應(yīng)(TMR)、負(fù)微分電阻效應(yīng)(NDR)、反常磁阻效應(yīng)(AMR)以及自旋過(guò)濾效應(yīng)(SPR)。O、B或N替換以后,同質(zhì)結(jié)的輸運(yùn)性質(zhì)明顯增強(qiáng)。但與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果相比,TMR和SPR依然不是很高,因此,在之后的工作中引入分子磁隧穿結(jié)。第二部分工作致力于設(shè)計(jì)出新穎的石墨炔-石墨烯分子磁隧穿結(jié)(MMTJs),研究其自旋相關(guān)輸運(yùn)性質(zhì)。結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的兩種MMTJs有不同的輸運(yùn)機(jī)理,重要的單自旋過(guò)濾、雙自旋過(guò)濾、隧穿磁阻效應(yīng)和自旋負(fù)微分電阻效應(yīng)都可以在這兩種MMTJs中發(fā)現(xiàn)。此外,自旋極化光電流與光的極化方向和電極的磁化方向有關(guān)。第三部分工作基于6,6,12-石墨炔和ZGNRs設(shè)計(jì)了兩種分子自旋電子學(xué)器件,研究γ-石墨炔替換6,6,12-石墨炔后的自旋過(guò)濾效應(yīng)和隧穿磁阻效應(yīng)。結(jié)果表明兩種MMTJs有高的極化率和大的隧穿磁阻值,這在實(shí)際應(yīng)用中可提高器件的靈敏度。
【圖文】：

太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文的電導(dǎo)[13]。結(jié)果證明單 H2分子可以在金屬 Pt 電極之展了由 MCBJ 技術(shù)形成的 Pt D2 Pt 結(jié)的散粒噪音測(cè) Pt D2 Pt 結(jié)的確是由單分子形成的[14, 19, 20]。

6置示意圖。其中，a：可彎曲基底；b：反向支撐；c：帶切粘合點(diǎn)；e：壓電控制頭；f：裝有溶液的玻璃管[22]。 A schematic diagram of the MCBJ with (a) the bending beam, (e notched gold wire, (d) the glue contacts, (e) the pizeo elementtube containing the solution[22].控劈裂結(jié)（electromigration break junctions, EBJs）的兩端施加很高的電壓時(shí)，金屬電極線會(huì)因?yàn)殡妷旱拇骐姌O會(huì)形成一個(gè)隧穿間隙，，隨后將分子橋接在斷裂的
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN60

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉云圻,朱道本;分子器件[J];物理;1990年05期

本文編號(hào)：2629614