基於有機單晶的自旋電子器件

《基於有機單晶的自旋電子器件》是依託四川大學，由Leander Schulz擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於有機單晶的自旋電子器件
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：Leander Schulz
• 依託單位：四川大學

項目摘要

本研究課題提出利用有機單晶材料的活躍層組裝實現全功能型自旋器件。為了提高成功率以及增進對該器件中自旋相關特性的研究，在基於溶劑和物理氣相沉積方法中將使用縱向與橫向器件結構。器件一旦完成並可以運行，通過研究器件跟有機單層厚度的依賴關係，我們將能區分自旋電子器件的量子隧穿與自旋注入/擴散兩種主要運作模式。利用如ＴＭＴＳＦ，能夠區分自旋載流子的熱激發與帶狀運輸，進而首次證明已知的輸運機制。遷移率增加伴隨著更低溫時自旋退相干減弱，用橫向器件結構進行的帶狀輸運觀測將有助大幅提升器件的性能。利用利用局域水平下探測電子自旋弛豫率的μ介子自旋弛豫技術來研究所生長的單晶。獲得的磁阻參數和器件物理中運作模式的轉變的一般趨勢將是比無定型結構的例子更好的結果，因此，本項目將為未來的像基於有機單晶的自旋電子器件等的研究項目提供了巨大的潛能，並且還將使有機材料或者其他晶體材料中自旋特性的基礎研究更加深入。

結題摘要

通過電子自旋來實現信息的傳輸將有可能帶來一場信息產業的革命，而有機材料的自旋電子器件對於自旋電子學有非常重要的研究意義。是目前國際研究的熱點。該項目利用超長的篇幅介紹了利用有機單晶（而不是非晶或其它）製備全功能型自旋電子器件。用有機單晶製備器件將會對自旋電子輸運的兩個重要過程和機理，量子隧穿和自旋注入和擴散加以分辨。申請人在對研究現狀充分調研的基礎上，提出利用有機單晶材料的活躍層組裝實現全功能型自旋器件，研究目標明確，研究內容創新性強；研究方案詳細、合理、可行；申請人在相關領域積累了一定經驗，且做了一些前期工作，取得了有價值的研究成果，具有很好的研究基礎；研究隊伍和經費預算都比較合理。曾在Nature Materials上發表過第一作者論文。四川大學也為本項目的實施提供完善的條件。自旋電子學是未來微電子發展的重要領域之一，項目具有重要的科學意義和前沿性，其器件的結構和有機材料的製備等都具有一定難度和不確定性。與此同時，器件的自旋特性測試和表征也是目前自旋研究的 重點和難點。