我国学者在有机半导体自旋传输研究中取得进展

近期,强磁场中心研究人员在聚合物半导体的自旋流探测及其薄膜结构-自旋传输性能关系研究上取得新进展,相关研究成果在美国化学会(ACS)旗下期刊《ACS应用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上在线发表。 有机半导体材料具有微弱自旋-轨道耦合和超精细相互作用,可作为有前途的自旋极化传输介质,因此寻找新型有机自旋电子材料、探索其自旋极化传输过程和机制具有重要意义。此前这方面研究大多通过制备有机自旋阀器件,来测量携带着自旋极化的电子传输,但存在铁磁/半导体界面的电导失配等问题,严重制约了对有机半导体自旋传输特性定量深入研究。近年来,自旋泵浦激发和探测纯自旋流(不伴随净电荷电流)由于能克服界面电导失配问题,逐渐成为探索半导体材料本征自旋传输性质的有力手段。图(a) Py/PBDTTT-C-T/Pt三明治结构器件上ISHE效应的产生,(b) 该器件所测的总电压谱(随磁场变化)及其......阅读全文

我国学者在有机半导体自旋传输研究中取得进展

  近期,强磁场中心研究人员在聚合物半导体的自旋流探测及其薄膜结构-自旋传输性能关系研究上取得新进展,相关研究成果在美国化学会(ACS)旗下期刊《ACS应用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上在线发表。  有机半导体材料具有微弱自旋-轨道耦合和超精细

Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测

  近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。  自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在

中日美三国科学家联合破解核自旋极化特性

  中国吉林大学、日本东北大学和美国奥克拉荷马大学的研究人员通过联合研究破解了原子核自旋极化特性。这一研究成果刊登在英国科学杂志《自然通讯》(Nature Communications)的网络版上。  研究人员将垂直方向磁场作用于封闭在二维结构里的电子,进行冷却后,发现电阻消失。这说明,电流方向上的

磁性半导体的应用特点

磁性半导体(英语:Magnetic semiconductor)是一种同时体现铁磁性(或者类似的效应)和半导体特性的半导体材料。如果在设备里使用磁性半导体,它们将提供一种新型的导电方式。传统的电子元件都是以控制电荷自由度(从而有n型和p型半导体)为基础工作,磁性半导体能控制电子的自旋自由度(于是有了

双极磁性半导体的概念和特征

双极磁性半导体(英文Bipolar Magnetic Semiconductors,缩写BMS) 是一类特殊的磁性半导体材料,它具有独特的电子能带结构:价带顶和导带底是100% 自旋极化的,且它们的自旋极化方向是相反的。 双极磁性半导体具有三个特征能隙:价带内的自旋翻转能隙Δ1,半导体带隙Δ2和导带

双极磁性半导体的性质和潜在应用

自旋一般只能通过磁场来调控,这使自旋器件微型化和集成化难以实现,而用电场调控则可解决此矛盾。因此,如何实现利用电场调控电子的自旋,是自旋电子学面临的关键科学问题之一。双极磁性半导体就是为解决此问题而提出的。此类材料的独特之处在于其价带顶与导带底具有相反的自旋极化方向,因而可通过调节费米能级的位置(例

我国学者提出磁性外尔半金属中“自旋轨道极化子”概念

  磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子态自旋的调控,有望用于构筑未来实用化的自旋量子器件,是目前凝聚态物理研究的热点领域之一。近年来,基于过渡金属的笼目晶格(kagome lattice)化合物成为揭示和探索包括几何阻挫、关联效应和磁性以及量子电子态的拓扑行为等丰富物理学性质的新颖材料平台。在这些近

中国科大自旋电子学材料的理论设计获进展

  近日,中国科学技术大学杨金龙教授研究组在电场调控半导体载流子自旋取向方面取得重要理论进展,使得制备电学可控的自旋电子学材料成为可能。该成果发表在《美国化学会志》上。  自旋电子学是基于电子的自旋进行信息的传递、处理与存储的,它具有目前传统微电子学无法比拟的优势。在自旋电子学应用中,如何实现用电场

稀磁性半导体的发展前景

稀磁半导体兼具半导体和磁性材料的性质,使同时利用半导体中的电子电荷与电子自旋成为可能,为开辟半导体技术新领域以及制备新型电子器件提供了条件。尽管对于DMS材料应用的研究尚处于实验探索阶段,但已展示出其广阔的应用前景。如将 DMS材料用作磁性金属与半导体的界面层,实现自旋极化的载流子向非磁性半导体中的

稀磁半导体的磁学机理和物理特性

磁性离子掺入到半导体中替代部分阳离子的位 置形成稀磁半导体,通过局域自旋磁矩和载流子之间 存在强烈的自旋-自旋交换作用,在外加电场或者磁 场的影响下,会使载流子的行为发生改变,从而产生 异于半导体基质的特性。自旋-自旋交换相互作用是 DMS 材料区别于非磁半导体材料的关键,也是形成 各种磁极化子的主

固体所在二维垂直异质结的自旋极化输运研究中取得进展

  近日,固体所郑小宏研究员小组与加拿大麦吉尔大学、山西大学等单位合作,在基于二维垂直异质结构获得完全自旋极化电流的研究中取得新的进展,相关结果发表在Nanoscale(Nanoscale 10, 174-183 (2018))上。图1. (a) h-BN/graphene/h-BN垂直异质结构;(

稀磁半导体的基本特性

稀磁半导体(Diluted magnetic semiconductors,DMS)是指非磁性半导体中的部分原子被过渡金属元素(transition metals,TM)取代后形成的磁性半导体。因为一般掺入的杂质浓度不高,磁性比较弱,因而叫做稀磁半导体,或者半磁半导体。因兼具有半导体和磁性的性质,即

厦大团队研制成功拓扑自旋固态光源芯片

厦门大学半导体研究团队教授康俊勇、张荣、吴雅苹提出轨道调控的拓扑自旋保护新原理,首次生长出室温零场下本征稳定、长程有序的磁半子(Meron)晶格,并研制成功拓扑自旋固态光源芯片(T-LED)。7月13日,相关研究成果在《自然—电子学》上发表,该成果首次实现了从拓扑保护准粒子到费米子乃至玻色子的手性传

半导体所在自旋器件翻转机制研究中获进展

自旋电子器件被认为是后摩尔时代存储和逻辑器件最有前景的解决方案之一。自旋电子学的核心是磁性比特的电流翻转。然而,科学家无法定量甚至定性地剖析面内电流翻转垂直磁矩的物理现象。为了探讨面内电流翻转垂直磁矩的深层次物理机制,中国科学院半导体研究所朱礼军团队围绕直接参与磁矩翻转的自旋轨道矩效应和手性交换相互

中科院半导体所发现亚铁磁自旋调控新机理

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497531.shtm 自旋电子器件是解决后摩尔时代信息科学“存储墙”等瓶颈的重要选项。作为新原理器件,自旋电子器件如何通过新材料和新原理快速突破性能极限成为当务之急。近年来,亚铁磁和共线反铁磁等反铁磁

我国实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控

中新社合肥1月13日电 (张俊 张梦怡)记者13日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉,该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540MHz,是目前国际上已报道的最高值。研究成果11日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。 量子计算在原理上可通过特定算法,在一些具有重

掺杂空气可让有机半导体更导电

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlne科技日报北京5月19日电 (记者张佳欣)瑞典林雪平大学的研究人员开发了一种新方法,在空气作为掺杂剂的帮助下,可让有机半导体变得更具导电性。发表在最新一期《自然》杂志上的这项研究,是迈向未来生产廉价和可持续有机半导体的重要一步。

掺杂空气可让有机半导体更导电

瑞典林雪平大学的研究人员开发了一种新方法,在空气作为掺杂剂的帮助下,可让有机半导体变得更具导电性。发表在最新一期《自然》杂志上的这项研究,是迈向未来生产廉价和可持续有机半导体的重要一步。林雪平大学副教授西蒙娜·法比亚诺表示,这种方法可以显著影响有机半导体的掺杂方式。新方法中所有组件都是实惠的、容易获

有机半导体湿度传感器概述

  导电能力介于金属和绝缘体之间,具有热激活电导率且电导率在10-10~100S·cm-1范围内的有机物。有机半导体可分为有机物、聚合物和给体-受体络合物三类。有机物类包括芳烃、染料、金属有机化合物,如紫精、酞菁、孔雀石绿、若丹明B等。聚合物类包括主链为饱和类聚合物和共轭型聚合物,如聚苯、聚乙炔、聚

国家纳米中心等在分子自旋光伏器件研究中取得重要进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员孙向南和西班牙巴斯克纳米科学中心教授Hueso等合作,在分子自旋电子学研究方面取得重要进展,提出并报道了全新的分子自旋光伏器件。相关研究成果于8月18日在《科学》(Science)杂志在线发表,并已申请国家发明ZL(申请号:201611011759.5)。 

我国在分子自旋光伏器件研究中取得重要进展

   近日,中国科学院国家纳米科学中心在分子自旋电子学研究方面取得重要进展,提出了全新的分子自旋光伏器件。  分子自旋光伏器件(MSP)是基于自旋阀器件结构和富勒烯(C60)分子材料构建的一种新型器件。该器件可在外部光、磁复合场作用下实现电子自旋和电荷输出信号的相互耦合,进而实现全新的器件功能,包括

上海有机所在有机半导体材料研究中取得系列进展

  有机晶体管由于质量轻,可大面积制备和可应用于柔性基底的特点,在柔性显示、电子标签、传感器等方面具有重要应用。高性能有机半导体材料是有机晶体管的核心组成部分,是有机晶体管应用的基础。近期,中科院上海有机化学研究所李洪祥课题组在p-型和n-型高性能有机半导体材料方面取得了一系列进展。   p-型高

上海有机所在有机半导体材料方面取得新进展

  有机晶体管由于质量轻,可大面积制备和可应用于柔性基底的特点,在柔性显示、电子标签、传感器等方面具有重要应用。高性能有机半导体材料是有机晶体管的核心组成部分,是有机晶体管应用的基础。近期,上海有机所李洪祥课题组在p-型和n-型高性能有机半导体材料方面取得了一系列进展。   p-型高性能有机半导体

化学所在聚合物太阳能电池研究方面取得系列进展

  太阳能是取之不尽用之不竭的清洁(绿色)能源,近年来随着世界各国对环境问题的重视,将太阳能转换成电能的太阳能电池成为各国科学界研究的热点和产业界开发、推广的重点。相对于无机太阳能电池,聚合物太阳能电池具有成本低、制作工艺简单、重量轻、可制备成柔性器件等突出优点,另外共轭聚合物材料种类繁多、可设计性

大分子碳结构有机半导体问世

  据美国物理学家组织网8月29日报道,一个国际科研团队首次研制出了一种含巨大分子的有机半导体材料,其结构稳定,拥有卓越的电学特性,而且成本低廉,可被用于制造现代电子设备中广泛使用的场效应晶体管。科学家们表示,最新突破将会让以塑料为基础的柔性电子设备“遍地开花”。相关研究发表在材料科学

半导体所等在室温全电控制自旋翻转研究中取得突破

  在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院有关项目基金的支持下,中科院半导体研究所超晶格国家重点实验室研究员王开友课题组及其合作者,在室温无外加磁场条件下,利用电场-电流的方法成功实现了垂直铁磁器件的自旋可控翻转,该工作发表在国际期刊《自然-材料》(Nature Materials,DOI:10.

中国科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控

  记者13日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉,该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540MHz,是目前国际上已报道的最高值。研究成果11日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。  量子计算在原理上可通过特定算法,在一些具有重大社会和经济价值的问题方面获得比经典计

一种单原子层的铁磁材料中发现自旋极化的外尔节线

  最近十几年,能带的拓扑理论发展迅速。目前,人们已经发现了多种拓扑能带结构,比如狄拉克锥(Dirac cone)、外尔锥(Weyl cone)以及狄拉克/外尔节线(Dirac/Weyl nodal line)。这类拓扑能带结构会带来奇特的物理现象,比如手性反常、超大磁阻等。然而,除了石墨烯早已被证

半导体所石墨烯应力波导中能谷极化输运研究取得进展

  近年来,石墨烯材料以其独特的物性吸引了科学界广泛的研究关注,英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在石墨烯方面的研究荣获获得2010年度诺贝尔物理学奖。石墨烯由单层碳原子的二维六角格子构成,其低能能带呈现出无质量手征的Dirac电子特征,其布里渊区包含K和K’

半导体所等在拓扑绝缘体研究中获进展

  拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有独特的电子结构,它在体内能带存在能隙,表现出绝缘体的行为;表面或边界的能带是线性的无能隙的Dirac锥能谱,因而是金属态。这种量子物态展现出丰富而新奇的物性,如量子自旋霍尔效应、磁电耦合、量子反常霍尔效应等。由于这种新奇的物性源