我國學者在有機半導體自旋傳輸研究中取得進展
近期,強磁場中心研究人員在聚合物半導體的自旋流探測及其薄膜結構-自旋傳輸性能關系研究上取得新進展,相關研究成果在美國化學會(ACS)旗下期刊《ACS應用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上在線發表。 有機半導體材料具有微弱自旋-軌道耦合和超精細相互作用,可作為有前途的自旋極化傳輸介質,因此尋找新型有機自旋電子材料、探索其自旋極化傳輸過程和機制具有重要意義。此前這方面研究大多通過制備有機自旋閥器件,來測量攜帶著自旋極化的電子傳輸,但存在鐵磁/半導體界面的電導失配等問題,嚴重制約了對有機半導體自旋傳輸特性定量深入研究。近年來,自旋泵浦激發和探測純自旋流(不伴隨凈電荷電流)由于能克服界面電導失配問題,逐漸成為探索半導體材料本征自旋傳輸性質的有力手段。圖(a) Py/PBDTTT-C-T/Pt三明治結構器件上ISHE效應的產生,(b) 該器件所測的總電壓譜(隨磁場變化)及其......閱讀全文
我國學者在有機半導體自旋傳輸研究中取得進展
近期,強磁場中心研究人員在聚合物半導體的自旋流探測及其薄膜結構-自旋傳輸性能關系研究上取得新進展,相關研究成果在美國化學會(ACS)旗下期刊《ACS應用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上在線發表。 有機半導體材料具有微弱自旋-軌道耦合和超精細
Nature子刊:自旋極化STM等對量子材料中自旋流的原位探測
近日,北京大學量子材料科學中心韓偉研究員、謝心澄院士和日本理化學研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在國際著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰寫綜述文章,介紹“自旋流-新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現,在
中日美三國科學家聯合破解核自旋極化特性
中國吉林大學、日本東北大學和美國奧克拉荷馬大學的研究人員通過聯合研究破解了原子核自旋極化特性。這一研究成果刊登在英國科學雜志《自然通訊》(Nature Communications)的網絡版上。 研究人員將垂直方向磁場作用于封閉在二維結構里的電子,進行冷卻后,發現電阻消失。這說明,電流方向上的
磁性半導體的應用特點
磁性半導體(英語:Magnetic semiconductor)是一種同時體現鐵磁性(或者類似的效應)和半導體特性的半導體材料。如果在設備里使用磁性半導體,它們將提供一種新型的導電方式。傳統的電子元件都是以控制電荷自由度(從而有n型和p型半導體)為基礎工作,磁性半導體能控制電子的自旋自由度(于是有了
雙極磁性半導體的概念和特征
雙極磁性半導體(英文Bipolar Magnetic Semiconductors,縮寫BMS) 是一類特殊的磁性半導體材料,它具有獨特的電子能帶結構:價帶頂和導帶底是100% 自旋極化的,且它們的自旋極化方向是相反的。?雙極磁性半導體具有三個特征能隙:價帶內的自旋翻轉能隙Δ1,半導體帶隙Δ2和導帶
雙極磁性半導體的性質和潛在應用
自旋一般只能通過磁場來調控,這使自旋器件微型化和集成化難以實現,而用電場調控則可解決此矛盾。因此,如何實現利用電場調控電子的自旋,是自旋電子學面臨的關鍵科學問題之一。雙極磁性半導體就是為解決此問題而提出的。此類材料的獨特之處在于其價帶頂與導帶底具有相反的自旋極化方向,因而可通過調節費米能級的位置(例
我國學者提出磁性外爾半金屬中“自旋軌道極化子”概念
磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子態自旋的調控,有望用于構筑未來實用化的自旋量子器件,是目前凝聚態物理研究的熱點領域之一。近年來,基于過渡金屬的籠目晶格(kagome lattice)化合物成為揭示和探索包括幾何阻挫、關聯效應和磁性以及量子電子態的拓撲行為等豐富物理學性質的新穎材料平臺。在這些近
中國科大自旋電子學材料的理論設計獲進展
近日,中國科學技術大學楊金龍教授研究組在電場調控半導體載流子自旋取向方面取得重要理論進展,使得制備電學可控的自旋電子學材料成為可能。該成果發表在《美國化學會志》上。 自旋電子學是基于電子的自旋進行信息的傳遞、處理與存儲的,它具有目前傳統微電子學無法比擬的優勢。在自旋電子學應用中,如何實現用電場
稀磁性半導體的發展前景
稀磁半導體兼具半導體和磁性材料的性質,使同時利用半導體中的電子電荷與電子自旋成為可能,為開辟半導體技術新領域以及制備新型電子器件提供了條件。盡管對于DMS材料應用的研究尚處于實驗探索階段,但已展示出其廣闊的應用前景。如將 DMS材料用作磁性金屬與半導體的界面層,實現自旋極化的載流子向非磁性半導體中的
稀磁半導體的磁學機理和物理特性
磁性離子摻入到半導體中替代部分陽離子的位 置形成稀磁半導體,通過局域自旋磁矩和載流子之間 存在強烈的自旋-自旋交換作用,在外加電場或者磁 場的影響下,會使載流子的行為發生改變,從而產生 異于半導體基質的特性。自旋-自旋交換相互作用是 DMS 材料區別于非磁半導體材料的關鍵,也是形成 各種磁極化子的主
固體所在二維垂直異質結的自旋極化輸運研究中取得進展
近日,固體所鄭小宏研究員小組與加拿大麥吉爾大學、山西大學等單位合作,在基于二維垂直異質結構獲得完全自旋極化電流的研究中取得新的進展,相關結果發表在Nanoscale(Nanoscale 10, 174-183 (2018))上。圖1. (a) h-BN/graphene/h-BN垂直異質結構;(
稀磁半導體的基本特性
稀磁半導體(Diluted magnetic semiconductors,DMS)是指非磁性半導體中的部分原子被過渡金屬元素(transition metals,TM)取代后形成的磁性半導體。因為一般摻入的雜質濃度不高,磁性比較弱,因而叫做稀磁半導體,或者半磁半導體。因兼具有半導體和磁性的性質,即
廈大團隊研制成功拓撲自旋固態光源芯片
廈門大學半導體研究團隊教授康俊勇、張榮、吳雅蘋提出軌道調控的拓撲自旋保護新原理,首次生長出室溫零場下本征穩定、長程有序的磁半子(Meron)晶格,并研制成功拓撲自旋固態光源芯片(T-LED)。7月13日,相關研究成果在《自然—電子學》上發表,該成果首次實現了從拓撲保護準粒子到費米子乃至玻色子的手性傳
半導體所在自旋器件翻轉機制研究中獲進展
自旋電子器件被認為是后摩爾時代存儲和邏輯器件最有前景的解決方案之一。自旋電子學的核心是磁性比特的電流翻轉。然而,科學家無法定量甚至定性地剖析面內電流翻轉垂直磁矩的物理現象。為了探討面內電流翻轉垂直磁矩的深層次物理機制,中國科學院半導體研究所朱禮軍團隊圍繞直接參與磁矩翻轉的自旋軌道矩效應和手性交換相互
中科院半導體所發現亞鐵磁自旋調控新機理
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497531.shtm 自旋電子器件是解決后摩爾時代信息科學“存儲墻”等瓶頸的重要選項。作為新原理器件,自旋電子器件如何通過新材料和新原理快速突破性能極限成為當務之急。近年來,亞鐵磁和共線反鐵磁等反鐵磁
我國實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控
中新社合肥1月13日電 (張俊 張夢怡)記者13日從中國科學技術大學郭光燦院士團隊獲悉,該科研團隊實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控,其自旋翻轉速率超過540MHz,是目前國際上已報道的最高值。研究成果11日在線發表在國際知名期刊《自然·通訊》上。 量子計算在原理上可通過特定算法,在一些具有重
摻雜空氣可讓有機半導體更導電
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlne科技日報北京5月19日電?(記者張佳欣)瑞典林雪平大學的研究人員開發了一種新方法,在空氣作為摻雜劑的幫助下,可讓有機半導體變得更具導電性。發表在最新一期《自然》雜志上的這項研究,是邁向未來生產廉價和可持續有機半導體的重要一步。
摻雜空氣可讓有機半導體更導電
瑞典林雪平大學的研究人員開發了一種新方法,在空氣作為摻雜劑的幫助下,可讓有機半導體變得更具導電性。發表在最新一期《自然》雜志上的這項研究,是邁向未來生產廉價和可持續有機半導體的重要一步。林雪平大學副教授西蒙娜·法比亞諾表示,這種方法可以顯著影響有機半導體的摻雜方式。新方法中所有組件都是實惠的、容易獲
有機半導體濕度傳感器概述
導電能力介于金屬和絕緣體之間,具有熱激活電導率且電導率在10-10~100S·cm-1范圍內的有機物。有機半導體可分為有機物、聚合物和給體-受體絡合物三類。有機物類包括芳烴、染料、金屬有機化合物,如紫精、酞菁、孔雀石綠、若丹明B等。聚合物類包括主鏈為飽和類聚合物和共軛型聚合物,如聚苯、聚乙炔、聚
國家納米中心等在分子自旋光伏器件研究中取得重要進展
近日,中國科學院國家納米科學中心研究員孫向南和西班牙巴斯克納米科學中心教授Hueso等合作,在分子自旋電子學研究方面取得重要進展,提出并報道了全新的分子自旋光伏器件。相關研究成果于8月18日在《科學》(Science)雜志在線發表,并已申請國家發明ZL(申請號:201611011759.5)。
我國在分子自旋光伏器件研究中取得重要進展
近日,中國科學院國家納米科學中心在分子自旋電子學研究方面取得重要進展,提出了全新的分子自旋光伏器件。 分子自旋光伏器件(MSP)是基于自旋閥器件結構和富勒烯(C60)分子材料構建的一種新型器件。該器件可在外部光、磁復合場作用下實現電子自旋和電荷輸出信號的相互耦合,進而實現全新的器件功能,包括
上海有機所在有機半導體材料研究中取得系列進展
有機晶體管由于質量輕,可大面積制備和可應用于柔性基底的特點,在柔性顯示、電子標簽、傳感器等方面具有重要應用。高性能有機半導體材料是有機晶體管的核心組成部分,是有機晶體管應用的基礎。近期,中科院上海有機化學研究所李洪祥課題組在p-型和n-型高性能有機半導體材料方面取得了一系列進展。 p-型高
上海有機所在有機半導體材料方面取得新進展
有機晶體管由于質量輕,可大面積制備和可應用于柔性基底的特點,在柔性顯示、電子標簽、傳感器等方面具有重要應用。高性能有機半導體材料是有機晶體管的核心組成部分,是有機晶體管應用的基礎。近期,上海有機所李洪祥課題組在p-型和n-型高性能有機半導體材料方面取得了一系列進展。 p-型高性能有機半導體
化學所在聚合物太陽能電池研究方面取得系列進展
太陽能是取之不盡用之不竭的清潔(綠色)能源,近年來隨著世界各國對環境問題的重視,將太陽能轉換成電能的太陽能電池成為各國科學界研究的熱點和產業界開發、推廣的重點。相對于無機太陽能電池,聚合物太陽能電池具有成本低、制作工藝簡單、重量輕、可制備成柔性器件等突出優點,另外共軛聚合物材料種類繁多、可設計性
大分子碳結構有機半導體問世
據美國物理學家組織網8月29日報道,一個國際科研團隊首次研制出了一種含巨大分子的有機半導體材料,其結構穩定,擁有卓越的電學特性,而且成本低廉,可被用于制造現代電子設備中廣泛使用的場效應晶體管。科學家們表示,最新突破將會讓以塑料為基礎的柔性電子設備“遍地開花”。相關研究發表在材料科學
半導體所等在室溫全電控制自旋翻轉研究中取得突破
在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院有關項目基金的支持下,中科院半導體研究所超晶格國家重點實驗室研究員王開友課題組及其合作者,在室溫無外加磁場條件下,利用電場-電流的方法成功實現了垂直鐵磁器件的自旋可控翻轉,該工作發表在國際期刊《自然-材料》(Nature Materials,DOI:10.
中國科研團隊實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控
記者13日從中國科學技術大學郭光燦院士團隊獲悉,該科研團隊實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控,其自旋翻轉速率超過540MHz,是目前國際上已報道的最高值。研究成果11日在線發表在國際知名期刊《自然·通訊》上。 量子計算在原理上可通過特定算法,在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面獲得比經典計
一種單原子層的鐵磁材料中發現自旋極化的外爾節線
最近十幾年,能帶的拓撲理論發展迅速。目前,人們已經發現了多種拓撲能帶結構,比如狄拉克錐(Dirac cone)、外爾錐(Weyl cone)以及狄拉克/外爾節線(Dirac/Weyl nodal line)。這類拓撲能帶結構會帶來奇特的物理現象,比如手性反常、超大磁阻等。然而,除了石墨烯早已被證
半導體所石墨烯應力波導中能谷極化輸運研究取得進展
近年來,石墨烯材料以其獨特的物性吸引了科學界廣泛的研究關注,英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫因在石墨烯方面的研究榮獲獲得2010年度諾貝爾物理學獎。石墨烯由單層碳原子的二維六角格子構成,其低能能帶呈現出無質量手征的Dirac電子特征,其布里淵區包含K和K’
半導體所等在拓撲絕緣體研究中獲進展
拓撲絕緣體是目前凝聚態物理的前沿熱點問題之一。它具有獨特的電子結構,它在體內能帶存在能隙,表現出絕緣體的行為;表面或邊界的能帶是線性的無能隙的Dirac錐能譜,因而是金屬態。這種量子物態展現出豐富而新奇的物性,如量子自旋霍爾效應、磁電耦合、量子反常霍爾效應等。由于這種新奇的物性源