随着纳米微加工技术的发展和单分子器件实验设计水平的提高,实验上已经证实单分子器件的可行性,并且此类装置的实验控制技术也在快速发展.特别是Heersche小组2005年10月第一次在单分子磁体Mn12的电子输运实验中,证实了电子与单分子磁体自旋自由度的耦合,由此开辟了分子电子学和自旋电子学的交叉研究领域——分子自旋电子学,并且单分子磁体晶体管被选作在实验上实现分子自旋电子学的候选器件.单分子磁体独特的内部自由度可以导致大量较大纳米结构（量子点和碳纳米管）未有的新奇量子输运现象,并且可以为人们在更为基础的水平上研究和理解相关量子现象提供帮助.此外,单分子磁体由于具有较长的相干时间而成为量子计算中实现量子比特的候选材料.鉴于单分子磁体在分子自旋电子学和电子信息技术领域的应用,因而其量子输运特性研究引起了人们的广泛关注,并成为分子电子学的一个热门研究领域.另外,与电导测量相比,电流噪声可以提供更多关于输运的微观机制信息,尤其是全计数统计可以提供电子输运的所有信息,即所有电流的零频关联,并且基于碳纳米管的新技术使实时测量电子通过单分子磁体的实验成为可能.因而,电子通过单分子磁体的全计数统计已成为一个新的研究热点.但是,由于单分子磁体量子能级的复杂性,其电流噪声谱的研究,尤其是全计数统计研究在国际上来说还处于起步阶段.因此,开展电子通过单分子磁体的全计数统计研究在分子水平上理解相关的量子现象和发现新的物理效应方面具有重要的基础科学意义,而且可以为未来单分子磁体的噪声测量实验和其在单分子功能器件方面的应用提供理论依据.在本文中,我们采用粒子数分辨的量子主方程与非厄米哈密顿量的微扰理论研究电子通过单分子磁体的全计数统计,这里考虑单分子磁体与两个金属电极的弱耦合情形.重点研究外在条件（磁场、门电压、分子与电极的左右不对称耦合）,分子轨道上电子之间的库仑相互作用,单分子磁体易轴与外加磁场的夹角,以及单分子磁体横向各向异性项对单分子磁体中电子全计数统计,特别是对电流超泊松噪声的影响,并解释相关效应的物理机制.主要内容如下：首先,当库仑相互作用U无穷大时,单分子磁体的内部能级结构（可以由门电压调节）和单分子磁体与电极的左右不对称性耦合对电子的超泊松统计传输起关键作用.尤其是在次序隧穿门偏压之上,散粒噪声不仅依赖于门电压,而且依赖于单分子磁体与电极的左右不对称性耦合.此外,温度对超泊松噪声的影响也依赖于单分子磁体与电极的左右不对称性耦合.上述超泊松噪声的形成机制可以定性地归结于快慢输运通道之间的竞争.其次,由于在实际的单分子磁体系统中,库仑相互作用通常为有限值.因而,我们继续研究了有限库仑相互作用对电子通过单分子磁体全计数统计的影响.当库仑相互作用U为有限值时,与库仑相互作用U无穷大情形相比,电子通过单分子磁体的全计数统计展现出一个对称的门电压依赖,在实验上可以通过反转加在分子结上的偏压并调节相应的门电压观察此特性.此外,我们发现有限库仑相互作用对噪声的影响不仅依赖于单分子磁体的内部能级结构（可以由门电压调节）,而且依赖于单分子磁体与电极的左右不对称性耦合.当单分子磁体与源极耦合强度远大于漏极时,在相对小的门电压和相对大的有限库仑相互作用情形下,可以观察到超泊松噪声,但是对于库仑相互作用无穷大的情形,观察不到超泊松噪声；对于相反的单分子磁体与电极耦合情形,超泊松噪声发生在相对大的门电压.这里,超泊松噪声的形成机制同样可以定性地归结于快慢输运通道之间的竞争.最后,我们考虑了一种更接近实验情形的理论模型.目前,在破坏结和电迁移实验中,外加磁场与单分子磁体易轴（自旋量子化轴）之间的夹角事先未知并且在实验中不能控制.如果此夹角足够大,横向塞曼能可以达到易轴各向异性能量的量级.此时,分子本征态将不再是自旋任何分量的本征态,因而用标准的微扰理论处理系统的本征问题将失效.鉴于此,我们基于对单分子磁体哈密顿量严格数值对角化的处理,并采用Rayleigh-Schrodinger微扰理论完全数值化的求解电流高阶累积矩的方法,研究了外加磁场与单分子磁体易轴（自旋量子化轴）之间的夹角以及横向各向异性对电子通过单分子磁体全计数统计的影响.在不考虑小的横向各向异性情形下,当单分子磁体与源极耦合强度远大于漏极时,即ΓL>>ΓR,散粒噪声的最大值随着此夹角从0增加到π/2先增大后减小.尤其是,当考虑小的横向各向异性项时,散粒噪声可以从次泊松值增加到超泊松值.对于ΓL《ΓR,随着此夹角从0增加到π／2,散粒噪声和偏斜度的最大峰可以从超泊松值减小到次泊松值；并且偏斜度的超泊松行为相对于散粒噪声更加敏感地依赖于小的角度值,但是考虑小的横向各向异性项时,此特性会受到压制.散粒噪声的这些特性可以定性地归结于有效快慢输运通道的竞争.我们预测的依赖于此夹角的高阶电流累积矩的相关结果对于理解电子通过单分子磁体的量子输运非常有用,并且可以被未来的实验验证.