21857.氧、氫摻雜的金屬單原子鏈的自旋輸運特性理論研究

1、學(xué)校代碼：10270分類號：O469學(xué)號：122200733碩士學(xué)位論文氧、氫摻雜的金屬單原子鏈的自旋輸運特性理論研究學(xué)院：數(shù)理學(xué)院專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：計算凝聚態(tài)物理研究生姓名：鄭小龍指導(dǎo)教師：謝逸群完成日期：2015年5月20日上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I論文題目：論文題目：氧、氫摻雜的金屬單原子鏈的自旋輸運特性理論研究學(xué)科專業(yè)：學(xué)科專業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)位申請人：學(xué)位申請人：鄭小龍導(dǎo)師：導(dǎo)師：謝逸群摘要摘要過去20年間，實驗和理

2、論上對金屬單原子鏈的制備及電輸運性質(zhì)進行了廣泛的研究。利用MCBJ技術(shù)能得到金的一維單原子鏈，并測得其電導(dǎo)為1G0，也可得到Pt、Ir單原子鏈，而其他的金屬在真空環(huán)境里通常難以形成單原子鏈。但實驗研究和理論計算發(fā)現(xiàn)，在氫、氧及一氧化碳等氣體環(huán)境中Ag、Cu、Pt、Fe、Co、Ni等多種金屬都能形成單原子鏈，原因在于吸附了氣體原子或分子如H、O、CO等。同時，這些單原子鏈表現(xiàn)出一些特殊的電導(dǎo)值如1G0、0.5G0等，對于真空中的單原子鏈這

3、些電導(dǎo)值是不會出現(xiàn)的，因此其中的機理需要借助于理論計算給出合理解釋。本論文采用第一性原理計算結(jié)合非平衡態(tài)格林函數(shù)方法研究了氧、氫摻雜的金屬單原子鏈的自旋輸運特性，給出了出現(xiàn)某些特殊電導(dǎo)的可能機理，能合理解釋相關(guān)的實驗結(jié)果。一、計算了氧原子摻雜的Au、Cu單原子鏈的電導(dǎo)隨氧原子數(shù)目的變化關(guān)系，解釋了實驗中觀察到的氧環(huán)境中Au鏈和Cu鏈的低電導(dǎo)物理機制。對于Au單原子鏈實驗測得的0.6G0電導(dǎo)是由單個氧原子摻入到Au鏈中引起的，而0.1G0