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由于人们对计算速度和存储能力的要求不断增加，现代微处理器的尺寸经历了惊人的微小化过程。21世纪研究的主题之一是将电子器件尺寸微小化到分子尺寸，从而导致分子电子学的诞生。近年来，人们在该领域的研究取得了巨大进步，发现分子具有开关效应、整流效应、负微分电阻效应、磁电阻效应等一系列重要特征。而分子器件中磁电阻效应的研究是分子自旋电子学研究的前沿热点之一。本论文采用基于密度泛函理论(DFT)与非平衡态格林函数(NEGF)相结合的第一性原理方法研究苯及四元环二嵌段共聚小分子与两个铁磁聚合物电极[(Ge5)Fe]∞相连构成分子结的自旋极化输运性质。内容包括: 1.介绍了分子电子学的研究进展和分子器件磁阻效应,并对理论计算所应用的方法和计算软件进行简要介绍。概述了在外加偏压下，计算分子器件输运性质的方法。 2.利用DFT-NEGF方法，研究单个1，4-硫苯(BDT)分子与两个铁磁聚合物电极[(Ge5)Fe]∞构成的一维磁性分子结的自旋极化输运性质，发现[(Ge5)Fe]∞/BDT/[(Ge5)Fe]∞分子结中存在极大的磁阻(MR)，平衡态时最大约21100％，而且在两侧电极磁化方向平行排列时具有完美的自旋注入效率。自旋电流与所施加的偏置电压成非线性关系，在大偏压下，两侧电极磁化方向反平行时出现负微分电阻现象。 3.采用DFT-NEGF方法，研究四元环二嵌段共聚小分子自旋输运性质以及嵌入嘧啶基对分子结输运性质的影响。研究发现中心区分子为对四联苯的分子结磁阻率在零偏压时接近于无穷大，随着偏压的增大MR逐渐减小，在较大偏压下MR减小为负值。随着嵌入嘧啶基数目的增加，在左右电极磁化方向平行时分子结的自旋极化输运性质减弱。反平行排列时，嵌入2个嘧啶基的分子结电流值最大，但MR值接近零。对于嵌入3个嘧啶基结构，由于反平行排列的电流大于平行排列的电流，导致MR值小于零。当嵌入4个嘧啶基结构时，体系的MR值最大。通过分析五种分子结在非平衡态下的透射谱，进一步对这些特性进行分析。