在近期出版的《纳米快报》杂志上，报道了人工微结构和介观物理国家重点实验室凝聚态计算物理团队在有机自旋电子器件方面的最新理论成果。（（Nano Letters 8, 3640 (2008),http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl8016016）

与传统的半导体器件相比，自旋电子器件具有速度快，体积小，耗能低，非易失等优点。为了发展自旋电子器件，需要寻找具有铁磁性的材料，最理想的材料为只传输一种自旋态电子的半金属（half metal）材料。有机材料组成的电子器件具有比较长的自旋驰豫时间和自旋弛豫长度，同时还具有价格低，重量轻，易于加工等优点。有机配合基（例如苯环等）可以与金属原子结合形成有机金属，如果由过渡金属元素和有机配合基相互作用，过渡金属原子上剩余的未配对电子间有可能会相互耦合而形成分子磁体。

多层钒茂、多层钒苯茂、多层钒蒽三类的有机金属化合物在实验上已经被合成。对质量谱实验的分析表明，这几种有机金属化合物可能为链状的三明治夹层结构。凝聚态计算物理团队对上述三种结构进行了理论研究。他们的研究基于密度泛函理论结合非平衡格林函数方法，并且考虑了过渡金属的d电子的强关联效应。理论计算表明，多层钒茂、多层钒苯茂、多层钒蒽三类有机金属化合物可以形成稳定的链状三明治夹层结构，并且总磁矩随着分子链长度的增加而增加，说明其中的过渡金属原子间具有铁磁相互作用。进一步的研究表明，在无限延长的情况下，上述结构形成的准一维纳米线是铁磁性的半金属，是理想的自旋电子器件。他们同时计算了有限多层钒茂团簇与金电极耦合时的量子输运特性，证实多层钒茂团簇具有95%的自旋电流比，可作为高效率的自旋过滤器。

相关工作得到国家重大科学研究计划，国家自然科学基金委和人工微结构与介观物理国家重点实验室自主课题的资助。

VCp2 多层三明治结构的自旋极化的电子能带和透射系数，其能带具有明显的半金属特征