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摘要
过渡金属酞菁分子作为二维有机金属框架材料的重要构建单元，在光学、电子学、磁学等领域展示了潜能。经理论预测，一系列具有kagome晶格的二维磁性过渡金属酞菁框架材料(kag-TMPc)在自旋电子学、光电子学领域具有应用前景。本论文采用第一性原理计算，研究了叠状kag-TMPc基异质结中层间耦合对电磁性质的影响。结果表明kag-MnPc基异质结能够保持单层材料的带隙特性，带隙大小在0.17 eV左右，其中AA和AB堆垛的kag-MnPc/ZnPc为铁磁性半导体，磁交换能量在40 meV以上；kag-MnPc/MnPc在从AA堆叠转变至AB堆叠的过程中，由磁性半金属变成为磁性半导体。特别地，AB堆叠的kag-CuPc/CoPc异质结具有亚铁磁半导体特征，并且能带排列方式与层间距相关：层间距在平衡位置时，两个自旋方向能带排列均为I型；当层间距增加0.2 ?时，在自旋向上能带为I型能带排列，自旋向下为II型能带排列，具备自旋相关的光电“开关”特性。本文的结果表明，层间耦合效应是调控二维磁性有机材料电子性质的有效方式，为设计磁场调制的新型电磁和光电器件提供了理论参考。
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