《超小磁場下自旋混合效率調控的有機磁效應及機理》是依託西南大學，由張巧明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超小磁場下自旋混合效率調控的有機磁效應及機理
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張巧明
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在非磁有機發光二極體中發現的奇特磁效應，不僅可以用於非接觸探測有機半導體中載流子的輸運、自旋相關激發態的形成及演化等微觀過程，很重要一點還可以擴大有機半導體的套用範圍，如在單一器件中實現集光-電-磁於一體的新型多功能器件。經過近十年的發展，儘管有機磁效應的相關研究已取得較大進展，但其物理起源仍不十分確定。本項目擬在幾個毫特斯拉的超小磁場範圍內，通過對有機半導體中自旋混合效率的有效調控來深入探究有機磁效應的微觀機制。採用物理共混和陷阱工程等手段，調節主體材料中電子-空穴對的壽命，進而實現對激發態自旋混合效率的有效控制，以此研究超小磁場範圍內有機磁效應數值、符號、線型的變化規律，揭示自旋混合效率對有機磁效應的具體影響。為了驗證所得實驗結論的可靠性，再利用光-電雙激發模式所導致激發態的反向演化過程，證實自旋混合的具體作用，闡明有機磁效應的物理機制，為有機磁效應的真正套用提供理論支撐。
結題摘要
在不含有任何磁性材料的有機發光二極體中所發現的有機磁效應仍是當前有機電子學的研究熱點。有機磁效應不僅是一種探測有機半導體中載流子的輸運、與自旋相關激發態的演化等微觀過程的有效的、非接觸手段，而且還能擴大有機半導體的套用範圍。雖然目前對有機磁效應的相關研究取得了較大的進展，但對其物理起源有待深入研究。本項目基於超小磁效應所觀測的結果，獲得了如下的研究成果：（1）通過物理共混的方法提高有機半導體中電子-空穴對的解離率進而減小激發態自旋混合效率，證實了自旋混合在有機磁效應中至關重要的作用；（2）通過大電流老化處理的方法，增加有機功能層中淺能級“缺陷態”的數量而利於自旋混合，證實了“缺陷態”能夠為自旋混合過程提供反應場所的作用；（3）在激基複合物器件中獲得了超大的有機磁回響，提出了該類型器件中反系間竄越過程為獲得超大磁效應的原因；（4）我們還將研究延伸到有機場效應電晶體中，並獲得了性能優異的以液體電解質為門電極的有機場效應電晶體，並以其為平台將其發展為液體中汞離子的含量的感測器。本項目在執行過程中，總計發表SCI論文7篇，中文核心論文1篇，獲得實用新型發明專利授權1項，達到了預期的研究目標。
