在分子自旋电子学中,电极与分子间原子尺度可控的界面被称作自旋界面,经过特殊设计的自旋界面可以控制电极向分子的自旋注入。本论文基于密度泛函理论的第一性原理计算,探讨自旋界面处杂化界面态的形成机理,研究了几种典型分子与不同铁磁电极表面相互作用带来的影响,以及分子与氧化的电极表面的界面态性质。主要研究内容如下:目前,关于分子与铁磁金属相互作用的杂化界面态研究,多数认为杂化界面态是由分子的面外轨道（π轨道）和金属的轨道耦合贡献,即没有考虑到分子的面内轨道（σ轨道）对杂化界面态的影响。直至2016年,研究者通过自旋分辨光电子谱测量证明了仅含σ键的烷烃链状分子吸附在铁磁金属表面时,也能形成高自旋杂化界面态,此工作直接表明了研究分子的面内轨道对自旋界面的重要性。因此,结合目前已有的实验结果,我们分析了正戊烷（C₅H₁2）、邻二氮杂菲（1,10-phenanthroline,C₁2N₂H₈）和富勒烯C₆0吸附在bcc-Fe（001）以及fcc-Co（111）衬底表面的自旋界面。结果表明,无论分子是否含有π轨道,吸附在铁磁衬底表面时,都可能产生高自旋杂化界面态;只是相对于无π键的分子而言,有π键的分子与铁磁衬底之间的相互作用更强,对铁磁衬底的磁矩变化影响更大;同时,对于既有σ键又有π键的分子而言,σ键对整个吸附结构杂化界面态的影响也是不可小觑的。为了研究分子弱吸附在铁磁衬底表面时界面态的性质,我们分析了分子与表面氧化的电极相互作用下的结构,即C₁2N₂H₈分子吸附在氧化后Fe（001）以及Co（111）衬底表面的结构。铁磁衬底表面被氧化,因此表面相当于有了一层超薄的绝缘层;当分子吸附在氧化的电极表面时,氧化电极表面与分子之间的弱相互作用能够引起分子能级的自旋劈裂,从而使得杂化界面态寿命更长或在杂化界面态能量处产生高自旋极化的电流。基于讨论分子吸附在氧化和未氧化铁磁衬底表面的界面态性质,我们进一步讨论了分子面内和面外轨道对metallic spin-filtering机制、resistive spin-filtering机制以及dynamic spin-filtering机制的影响。结果表明,分子的面内和面外轨道都对metallic spin-filtering有较大的影响,而面内轨道对resistive和dynamic spin-filtering影响不大。