南京邮电大学赵强、罗中中团队Sci.Adv.：自旋电子器件中分子堆垛对界面自旋极

　　有机材料因其弱自旋轨道耦合和超精细相互作用，在自旋电子器件领域具有得天独厚的优势。目前基于有机材料的自旋阀、自旋存储器件及自旋发光二极管已经吸引了广泛的研究。研究显示，有机半导体/铁磁金属所构成的自旋界面对器件自旋注入具有关键性作用，同时自旋界面又依赖于分子结构性质及侧链取代。然而，由于难以在器件层面实现高质量的有机半导体/铁磁界面，前期的研究集中于在铁磁金属上吸附有机分子来研究自旋界面，大大限制了有机自旋器件的发展。如何结合高质量有机半导体及先进器件工艺在器件层面实现高质量有机半导体/铁磁界面是揭示自旋界面效应及促进有机自旋电子器件发展的关键所在。

　　近日，南京邮电大学赵强教授、罗中中副教授团队与山东大学秦伟教授、中国科学技术大学宋骧骧研究员合作，基于“分子堆垛→自旋界面→器件性能”的研究思路，从器件层级，揭示了分子层数和堆垛对器件性能与自旋注入效率的调制作用。通过改变分子堆垛结构，可以在邻近自旋界面的分子层中产生显著的极化自旋密度，这些极化自旋由于分子层间良好的电导匹配而实现了更高的自旋注入，进而可实现更高性能的自旋阀器件。该研究以“Revealing the key role of molecular packing on interface spin polarization at two-dimensional limit in spintronic devices”为题发表在国际知名学术期刊《Science Advances》上。

　　文章亮点：

　　1、实现了原子级平整的有机半导体/铁磁界面，并在此基础上构建了高性能的自旋阀器件。

　　2、研究表明分子晶体层数（单层或双层）和排列（垂直或倾斜）可调控有机半导体/铁磁界面的自旋态。

　　3、结合二维有机晶体及范德华磁性电极转移工艺构建的有机自旋电子器件，不仅展示了优异的器件性能，同时为进一步探索有机半导体/铁磁界面提供了强有力的研究平台，也使得具有可控自旋界面的高性能有机自旋电子器件变得触手可及。

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　　文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade9126

　　来源：高分子科学前沿

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