【摘 要】
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本次石墨烯片层是微纳尺度器件中具有潜在应用前景的新型功能分子材料。已有研究表明，在应力应变作用下，石墨烯片层的几何结构和电子结构均会发生变化，这种构型的微小变化可导致其基本电子结构、自旋密度分布等发生显著改变，进而影响整个体系的基态和激发态特性。本文基于∧进程理论模型，在近期针对分子磁体自旋动力学特性研究的基础上[1-3]，采用第一性原理计算方法，首先针对石墨烯片层[Ni2&Gra]的结构稳定性和
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本次石墨烯片层是微纳尺度器件中具有潜在应用前景的新型功能分子材料。已有研究表明，在应力应变作用下，石墨烯片层的几何结构和电子结构均会发生变化，这种构型的微小变化可导致其基本电子结构、自旋密度分布等发生显著改变，进而影响整个体系的基态和激发态特性。本文基于∧进程理论模型，在近期针对分子磁体自旋动力学特性研究的基础上[1-3]，采用第一性原理计算方法，首先针对石墨烯片层[Ni2&Gra]的结构稳定性和电子稳定性展开计算和分析，通过施加外加磁场和激光场实现该体系中的自旋翻转过程，并在此基础上增加应变调控作用，深入探索应变对其磁光动力学特性的影响程度和规律。计算结果表明，[Ni2&Gra]构型经结构优化后得到一种稳定结构，但是在外加磁场和激光场作用下并不能实现该体系中的自旋翻转或转移过程，然而在施加局域变形以及单轴应变之后，体系的自旋密度局域化产生明显变化，从而诱导体系发生自旋翻转和自旋转移。值得一提的是，当应变作用于石墨烯片层菱形短对角线方向时，应变诱导的自旋密度重新分布使体系实现了具有较高保真度的可逆的自旋转移，验证了石墨烯片层可控的自旋可转移性。本文研究结果从理论上初步揭示了应变调控石墨烯片层力-磁-光动力学特性的机制与潜在的器件原理，并为基于石墨烯的自旋功能器件设计提供了新的设计思路。
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