红杏直播app官方正版下载_红杏直播高品质美女在线视频互动社区_红杏直播官方版

首頁(yè)

分子自旋光伏器件研究取得重要進(jìn)展

光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊 發(fā)布日期:2017-08-22
核心提示: 分子半導(dǎo)體材料由于具有豐富的光電性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于分子電子器件的研究中,如光伏電池、發(fā)光二極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管等。此外,由于分子材料較弱的自旋軌道耦合作用,其自旋弛豫時(shí)間可以達(dá)到毫秒級(jí),使之成為極具吸引力的自旋輸運(yùn)材料。
   近日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心研究員孫向南和西班牙巴斯克納米科學(xué)中心教授Hueso等合作,在分子自旋電子學(xué)研究方面取得重要進(jìn)展,提出并報(bào)道了全新的分子自旋光伏器件。相關(guān)研究成果于8月18日在《科學(xué)》(Science)雜志在線發(fā)表,并已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?201611011759.5)。

  分子自旋光伏器件研究取得重要進(jìn)展
 
  分子半導(dǎo)體材料由于具有豐富的光電性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于分子電子器件的研究中,如光伏電池、發(fā)光二極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管等。此外,由于分子材料較弱的自旋軌道耦合作用,其自旋弛豫時(shí)間可以達(dá)到毫秒級(jí),使之成為極具吸引力的自旋輸運(yùn)材料。將分子半導(dǎo)體材料豐富的光電性質(zhì)與優(yōu)異的自旋輸運(yùn)性質(zhì)有效結(jié)合,是探索構(gòu)建全新功能性分子自旋電子器件,并實(shí)現(xiàn)分子自旋電子學(xué)研究領(lǐng)域突破的新途徑。
  
  分子自旋光伏器件(MSP)是基于自旋閥器件結(jié)構(gòu)和富勒烯(C60)分子材料構(gòu)建的一種新型器件。該器件可在外部光、磁復(fù)合場(chǎng)作用下實(shí)現(xiàn)電子自旋和電荷輸出信號(hào)的相互耦合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全新的器件功能,包括:磁場(chǎng)調(diào)控太陽(yáng)能電池開路電壓,室溫下利用特定操控模式實(shí)現(xiàn)可控完全自旋極化電流輸出、磁控交流電信號(hào)輸出、磁控電池開關(guān)等。
  
  MSP器件在自旋閥工作模式下,一個(gè)鐵磁電極(Co)用于向C60半導(dǎo)體層中注入自旋極化載流子,另外一個(gè)鐵磁電極(NiFe)用于自旋檢出,自旋極化的載流子通過C60薄膜實(shí)現(xiàn)輸運(yùn)。在恒定偏壓下,該器件輸出電流隨兩個(gè)鐵磁電極的相對(duì)磁化方向變化(即自旋閥效應(yīng)),受該效應(yīng)影響的輸出電流百分比稱為磁電流(MC)。另外,MSP器件在7.5Mw/cm2白光照射下可觀察到微弱的光伏效應(yīng)。在短路的條件下,C60層中的光生載流子受內(nèi)建電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散到兩個(gè)鐵磁電極產(chǎn)生輸出電流,這些載流子因?yàn)橥ㄟ^磁性電極輸出后在極短的時(shí)間內(nèi)完全自旋弛豫,因此并不會(huì)產(chǎn)生自旋閥效應(yīng)。該器件在開路時(shí),外加電壓將驅(qū)動(dòng)電子從Co電極輸運(yùn)到NiFe電極實(shí)現(xiàn)電荷復(fù)合,因?yàn)镃60優(yōu)異的自旋輸運(yùn)性質(zhì),此時(shí)復(fù)合電流將會(huì)受自旋閥效應(yīng)的影響。如上所述,MSP器件在光、磁復(fù)合場(chǎng)作用下,輸出電流與復(fù)合電流相異的自旋相關(guān)性是實(shí)現(xiàn)全新自旋器件功能性的關(guān)鍵。
  
  該研究提出的分子自旋光伏器件作為一種新型器件,在高靈敏度光、磁復(fù)合場(chǎng)傳感器、單器件磁控電流轉(zhuǎn)換器等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值,并且相較于傳統(tǒng)的分子自旋閥,該器件獲得相同磁電流響應(yīng)信號(hào)的運(yùn)行功率降低至1%以下。同時(shí),該器件還可以應(yīng)用于分子半導(dǎo)體材料自旋輸運(yùn)和自旋光電子學(xué)等研究領(lǐng)域的探索中。
  
  孫向南為文章第一作者,Hueso為通訊作者,國(guó)家納米科學(xué)中心為第一完成單位。該工作得到了中科院“率先行動(dòng)”百人計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目和科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的資助。(來源:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心)
熱點(diǎn)話題
閱讀下一篇文章

聯(lián)系我們/Contact

商務(wù)會(huì)員、廣告投放、軟文營(yíng)銷
張先生:
電話:0551-6384566313309693356(同微信)
傳真:0551-69121327
QQ: 936604464
投稿、編輯事務(wù)、 展會(huì)合作、友情鏈接互換
楊女士:
電話:0551-69121329
傳真:0551-69121327
QQ:3328675587