1、近年來(lái)，隨著器件的小型化以及集成度的逐漸提高，掀起了人們對(duì)分子器件的研究熱潮。分子器件利用有機(jī)分子單層或單個(gè)分子作為介質(zhì)來(lái)控制光電信號(hào)，其中電荷在器件中的輸運(yùn)是最基本的物理過(guò)程。目前已有許多理論用來(lái)研究了分子器件的電子輸運(yùn)性質(zhì)。
　　格林函數(shù)方法是其中被廣泛用于研究電極/分子/電極三明治結(jié)構(gòu)中電輸運(yùn)性質(zhì)的方法之一，可以成功的解釋許多物理現(xiàn)象，并取得了巨大成功。然而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新的物理現(xiàn)象被觀測(cè)出來(lái)，這些現(xiàn)象涉及到的體系很多

2、都是有相互作用的多體體系，而利用格林函數(shù)來(lái)處理這些問(wèn)題的時(shí)候，一般都需要通過(guò)微擾近似，而我們義不能通過(guò)微擾近似來(lái)解釋這些現(xiàn)象，所以我們用散射態(tài)理論來(lái)處理這些問(wèn)題。
　　本文首先介紹了Hershfield的散射理論，證明了可以構(gòu)造一個(gè)有效的哈密頓，把無(wú)限大的庫(kù)整合到有效哈密頓里，這里用到的算符就是散射態(tài)算符;對(duì)于有機(jī)分子鏈我們采用著名的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型來(lái)描述，充分考慮了有機(jī)分子強(qiáng)的電-聲耦合性質(zhì)

3、;最后通過(guò)李-許方程可以得到相應(yīng)的方程組，從而可以計(jì)算系統(tǒng)（以聚乙炔材料為例）的電荷輸運(yùn)性質(zhì)。本文具體計(jì)算了不同偏壓下非簡(jiǎn)并基態(tài)聚合物分子的晶格位型以及器件的電壓-電流曲線(xiàn)，并比較了基態(tài)簡(jiǎn)并與和非簡(jiǎn)并輸運(yùn)性質(zhì)的區(qū)別。兩種情況下聚乙炔分子的帶隙不同，簡(jiǎn)并態(tài)的聚乙炔鏈帶隙比較小，非簡(jiǎn)并態(tài)的聚乙炔鏈帶隙比較大。另外基態(tài)簡(jiǎn)并態(tài)可以形成孤子-反孤子對(duì)，非簡(jiǎn)并態(tài)不能形成孤子-反孤子對(duì)，這是因?yàn)楹?jiǎn)并態(tài)可以有不同的相，假如有A相和B相，聚乙炔鏈開(kāi)始時(shí)處

4、于A相，這時(shí)有一個(gè)小的激發(fā)，使鏈中一部分處于A相的格點(diǎn)變?yōu)锽相，A相和B相交界處就變?yōu)楣伦樱偃鏐相處于A相中間這時(shí)候就形成孤子-反孤子對(duì)，如果鏈足夠長(zhǎng)就會(huì)形成多個(gè)孤子-反孤子對(duì)，而對(duì)于無(wú)簡(jiǎn)并態(tài)的聚乙炔鏈，由于基態(tài)和其他的態(tài)能量相差比較大，因此不能形成孤子-反孤子對(duì)。
　　利用上述方法，本文還研究了量子環(huán)的輸運(yùn)性質(zhì)。由于量子環(huán)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)自旋的干涉，而且量子環(huán)還可以觀察到A-B效應(yīng)，量子環(huán)可以分為兩類(lèi):一類(lèi)是圓形量子環(huán);另一類(lèi)是多