Modeling of Organic Metal-Insulator-Semiconductor Capacitor
在本文中，我们展示了基于未掺杂有机半导体的金属-绝缘体-半导体（MIS）电容器的工作原理。尽管半导体内的电荷浓度低，但该器件相对于施加的栅极电压$V_g$表现出电容变化，类似于传统的基于杂质半导体的MIS电容器的电容-电压$C$ - $V$特性。建立了有机MIS电容器的电荷浓度、表面电位$ψ_s$和电容的物理模型。该模型与TCAD模拟结果进行了验证，并进一步验证了从制造的有机MIS电容器组成的聚（4-乙烯基苯酚）和聚（3-己基噻吩-2，5-二基）作为绝缘体和半导体，分别与实验结果。
2018-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Distinguishing spin pumping from spin rectification in organic semiconductor-based lateral spin pumping device architectures
在过去的二十年里，有机自旋电子学已经发展成为一个令人兴奋的领域，在有机半导体（OSC）中的长自旋扩散长度和自旋弛豫时间的报告。OSC易于加工且价格低廉，被认为是用于自旋电子应用的无机材料的潜在替代品。自旋电流已经在广泛的材料中被检测到，然而，信号的来源仍然存在不确定性。最近，我们探索了通过有机半导体与横向自旋注入和检测架构，其中注入的自旋电流检测非本地通过自旋-电荷转换在无机检测器的自旋输运。在这项工作中，我们表明，广泛使用的控制实验，如线性功率依赖性和反转的信号与磁场是不充分的证据自旋输运，并可能导致不正确的解释信号。在这里，我们使用面内角度相关的测量分离纯自旋信号从寄生效应所产生的自旋整流（SRE）。除了已被证实的各向异性磁电阻（AMR）和反常霍尔效应（AHE）外，我们还观察到了一种新的效应，我们称之为伪逆自旋霍尔效应（ISHE）。它非常类似于ISHE行为，但出现在铁磁体而不是检测器中，这意味着在未来的工作中必须考虑这种额外的影响。
2021-08-27 cond-mat.mes-hall
Quantum dynamics of nuclear spins and spin relaxation in organic semiconductors
本文研究了有机半导体中超精细诱导的跳跃载流子自旋弛豫过程中核自旋量子动力学的作用。在跳跃之间的等待时间期间具有小载流子自旋进动的快速跳跃状态对于具有长自旋相干时间的有机半导体是典型的。我们认为这种制度，并专注于在一维载流子随机游走扩散，其中的核自旋动力学的影响预计是最强的。利用演化算符的Suzuki-Trotter分解方法，对核自旋数不超过25的自旋系统进行了精确的数值模拟。利用自旋相干态$P$表示方法，更大的核自旋系统建模。我们发现核自旋动力学在长时间内强烈影响载流子自旋弛豫。如果随机游走被限制在一个小的区域，它会导致长时间在非零值的载流子自旋极化猝灭。如果无规游走是不受限制的，则载流子自旋极化获得长时间拖尾，衰减为$ 1/\sqrt{t}$。根据数值结果，我们设计了一个简单的公式定量描述的效果。
2016-07-06 cond-mat.mes-hall
Physical Origin of Nonlinear transport in organic semiconductor at high carrier densities
在某些有机半导体中的电荷输运表现出非线性特性，并进一步与偏压和温度的普适幂律标度。这种行为的物理起源研究在这里使用可变距离跳跃理论。结果表明，这种普适的幂律标度可以用变距离跳变理论得到很好的解释。与最近的实验数据进行了讨论。
2013-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Distinguishing Spin Relaxation Mechanisms in Organic Semiconductors
本文介绍了无序系统中跳跃载流子自旋弛豫和自旋扩散的理论。对于由跳跃之间的等待时间的分布描述的无序（例如，来自多个陷阱、位能无序和/或位置无序），有机半导体中的主导自旋弛豫机制（超精细、跳跃诱导的自旋轨道和位内自旋弛豫）各自产生不同的特征自旋弛豫和自旋扩散对温度的依赖性。由此产生的独特的实验签名的理论预测的有机半导体中的每种机制提供了一个处方，用于确定主导的自旋弛豫机制。
2013-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Model of the thermoelectric properties of anisotropic organic semiconductors
提出了一个考虑局域态各向异性和电荷间库仑相互作用的电荷跳跃输运模型。对于各向异性局域态的取向度与平行和垂直方向的电导率之比呈指数关系，而塞贝克系数之比几乎不受影响。然而，塞贝克系数的比例增加，如果库仑相互作用的屏蔽在平行于局域态的主导方向更强。这意味着两种不同的物理机制负责在跳跃制度的热电性能的各向异性：电导率的电子状态本地化，和筛选塞贝克系数。这为最近拉伸和肋状聚合物薄膜的实验结果提供了解释。
2021-10-02 cond-mat.mes-hall
Organic Magnetoelectroluminescence for Room Temperature Transduction between Magnetic and Optical Information
用于数据存储和处理的磁性和基于自旋的技术对光的信息转换提出了独特的挑战，因为磁性金属的光损耗，以及半导体基于自旋的发射体在室温下的低效率和电阻率。在典型的有机半导体中，磁和光信息之间的转换带来了额外的挑战，因为法拉第和克尔磁光效应依赖于电子自旋轨道相互作用，而有机物中的自旋轨道相互作用很弱。然而，在有机物中已经出现了耦合光和自旋的其他方法，因为激子复合的自旋依赖性特征，以及来自磁性电极的自旋注入，提供了磁化敏感的光发射，尽管这种方法局限于低温和低偏振效率。在这里，我们展示了室温下的信息转导之间的磁体和有机发光二极管，不需要电流，通过控制的基础上的有机半导体中的激子复合过程中的磁体的recrystalfield。
2014-05-07 cond-mat.mes-hall
Comment on "Validity of Einstein Relation in Disordered Organic Semiconductors"
Wetzelaer，Koster和Blom [PRL 107，066605]最近通过研究单载流子二极管的扩散驱动电流，观察到经典的爱因斯坦关系$\frac{D}μ=\frac{kT}{q}$在热（准）平衡的无序半导体中仍然有效。这与之前的理论预测[2]和Leo等人的实验观察相反。[3]其中爱因斯坦关系随1/T增加。我们将讨论这种差异的原因，并建议单载流子二极管实验可能不适合验证有机半导体中的爱因斯坦关系。
2013-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The effects of spin-spin interactions on magnetoresistance in disordered organic semiconductors
本文将位置无序有机半导体的磁电阻理论扩展到极化子之间的交换耦合和偶极耦合。分析结果发现，当超精细，交换，偶极相互作用几乎没有时间操作之间的跳跃事件。我们发现了一个与以前的实验和数值模拟一致的磁场角度依赖的磁阻。此外，我们报告新的磁阻行为，严重依赖于偶极相互作用中的各向异性量。
2012-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The Effect of Carbon Nanotube/Organic Semiconductor Interfacial Area on the Performance of Organic Transistors
我们发现，并五苯晶体管的性能可以显着提高，通过最大限度地提高单壁碳纳米管（SWCNT）/并五苯的界面面积。通过将不同密度（0-30 μm）的短单壁碳纳米管锚定到Pd电极来改变界面面积。与具有零SWCNT的器件相比，对于低、中和高SWCNT密度，平均迁移率分别增加三倍、六倍和九倍。随着单壁碳纳米管密度的增加，电流通断比和导通电流分别增加了40倍和20倍。我们解释了使用降低的单壁碳纳米管/并五苯界面的势垒高度的改善的器件性能。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric current noise in mesoscopic organic semiconductors
我们证明了核自旋涨落导致有机半导体介观样品中的电流噪声，在弱场下表现出明显的磁电阻效应。对于双极化子机制和电子-空穴机制的有机磁电阻，电流噪声谱由与载流子Knight场中的核自旋旋进相关的高频峰和与核自旋弛豫相关的低频峰组成.光谱的形状取决于外部磁场和射频场，这使得人们可以通过实验证明原子核在磁阻中的作用。
2020-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Probing exciton interaction with a spatially defined charge accumulation layer in the organic semiconductor Diindenoperylene
利用有机薄膜晶体管（OTFT）的光致发光（PL）和载流子输运测量，研究了激子和载流子之间的微观相互作用。为此目的，原型有机半导体二茚并萘嵌苯（DIP）被用作活性物质。OTFT累积层提供了空间限定的电荷和光生激子的相互作用区，导致PL强度降低高达4.5%。这种效应与累积的空穴载流子密度相关，并为非辐射激子-空穴过程的横截面提供了约1.3E-10 cm 3/s的较低估计。这是合理的，这些过程优先介导的陷阱空穴。
2013-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin and the role of device physics in the magnetic field effect in organic semiconductor devices
小的磁场（~30 mT）可以有效地调制有机半导体基器件的电致发光、电导和/或光电流，在室温下高达10%。这种有机磁场效应（OMFE）是有机电子学和更基本的磁性中最不寻常的现象之一，因为所有器件组件都是磁性的。然而，尽管最近的研究兴趣激增，其潜在的机制仍然是激烈的争论。在这里，我们的实验确定，磁场引起的系统间交叉率（无论是激子或极化子对之间）的增加，和三重态激子-极化子猝灭率的降低是负责观察到的OMFE。观测到的OMFE结果的多样性，如符号变化和操作条件依赖性，源于器件物理的差异。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in organic semiconductors in large electric fields: From thermal activation to field emission
理解有机半导体在大电场中的电荷输运与许多应用相关。我们提出了在短沟道的聚（3-己基噻吩）和6，13-双（三异丙基硅基乙炔基）并五苯的基础上，从室温到4.2 K的有机场效应晶体管的输运测量。近300 K的运输在这两个系统是很好地描述了热辅助跳跃与Poole-Frenkel样增强的流动性。在低温和大的栅极电压下，这两种材料中的输运变得几乎与温度无关，跨越到场驱动隧穿。这些数据，特别是TIPS-并五苯的数据表明，在考虑更奇特的物质时必须非常谨慎（例如，Tomonaga-Luttinger液体）的运输解释。
2010-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong coupling between excitons in organic semiconductors and Bloch Surface Waves
我们报道了有机半导体中由无机多层膜结构支持的布洛赫表面波与$J$ -聚集态激子之间的强耦合。通过角分辨衰减全反射和光致发光实验研究了所产生的极化激元模的色散曲线。测量的拉比分裂为290 meV。这些结果与我们的理论模型得到的结果是一致的。
2013-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exciton-polariton emission from organic semiconductor optical waveguides
我们用光激发掺杂J聚集染料分子的聚合物平板波导，并在室温下测量了强耦合波导激子极化激元模的漏发射。我们表明，波导激子极化激元的动量可以通过修改激子波导的厚度来控制。平板激子波导中非共振泵浦激子衰减为径向对称的横电和横磁强耦合激子波导模。这些泄漏到具有径向和方位角偏振的光锥。
2011-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetoresistance from quenching of spin quantum correlation in organic semiconductors
提出了一种基于非相干跃迁时载流子自旋与局域环境之间量子关联的猝灭的有机磁电阻理论。我们证明了这一过程对跳跃率中的跃迁-逃逸频率贡献了一个自旋相关的前因子，其值受磁场的调制。由此产生的OMR表现出一个正的洛伦兹饱和分量和一个负的小场分量，这是独立的模型参数。这些行为及其同位素效应与实验结果符合得很好。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Field Magnetoresistance of Organic Semiconductors
有机半导体在高磁场下的磁电场效应是由弱束缚载流子对的单重态和三重态之间的场依赖性混合来描述的，这是由于材料中弱的自旋轨道耦合引起的它们的Landé g因子的微小差异。在这项工作中，我们证实了高场的有机半导体的磁阻的理论模型，特别是二极管的导电聚合物聚（3，4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）在低温下，进行磁阻测量，随着多频连续波电检测磁共振实验。在类似条件下对相同设备进行测量，以独立评估磁场依赖的自旋混合机制，即所谓的Δg机制，其源于自旋轨道耦合引起的电荷载流子g因子的差异。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low Frequency Dielectric Loss of Metal/Insulator/Organic Semiconductor Junctions in Ambient Conditions
研究了金属/氧化物/并五苯薄膜结在环境条件下的复导纳。在低频率下，归因于质子扩散通过氧化物的贡献。这种扩散被证明是异常的，并且被认为也是在有机场效应晶体管中观察到的偏置应力效应的起源。在较高的频率下，两个偶极的贡献是显而易见的，归因于位于一个在有机/氧化物界面或有机内的缺陷，和其他在大块的氧化物。这两个偶极响应显示出不同的动态特性，表现在导纳的德拜贡献的形式位于氧化物中的缺陷，和科尔-科尔贡献的缺陷有关的有机。
2012-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field-modulated exciton generation in organic semiconductors: an intermolecular quantum correlation effect
采用空穴传输材料和电子传输材料的混合发光层，对有机半导体的磁致发光进行了实验调谐。提出了一个考虑分子间量子关联的理论模型，用以解释两个基本问题：（1）自旋散射和自旋混合机制分别主导了磁场调制激子产生过程中的两个不同步骤;（2）载流子的跳跃速率决定了MEL的强度。计算成功地预言了在低场作用下，单重态激子的数量增加，而三重态激子的布居数变化不大。
2009-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Encounter-Limited Charge Carrier Recombination in Phase Separated Organic Semiconductor Blends
采用动力学蒙特卡罗（KMC）模拟方法研究了有机半导体共混物中相分离对载流子限幅载流子复合的影响。使用模型体异质结的形态，对域的大小和载流子迁移率的复合率的依赖进行了量化。统一的竞争模型和模拟结果，我们表明，迁移率的复合率的依赖性可以描述使用的功率平均值的电子和空穴迁移率与域尺寸依赖的指数。此外，对于典型的有机光伏器件的域尺寸，我们发现相分离降低复合率小于一个数量级相比，朗之万模型和迁移率的依赖性可以近似的几何平均值。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge carrier inversion in a doped thin film organic semiconductor island
在有机半导体中诱导反型层对于生产有机场效应晶体管（OFET）器件是非常重要但关键的成就，其依赖于反型、积累和耗尽状态的产生以成功操作。近年来，实现了一个重要的里程碑：OFET首次成功地在逆变模式下工作。在这里，我们开发了一种脉冲偏置技术来表征任何有机材料系统的掺杂剂类型，而无需事先了解或表征所讨论的材料。我们使用这种技术上并五苯/PTCDI异质结，从而推断并五苯是n掺杂的杂质。此外，通过尖端诱导的能带弯曲，我们产生的反型，耗尽和积累制度超过20纳米半径，三个单层厚的n掺杂并五苯岛。我们的研究结果表明，纳米尺度的横向范围和厚度是足够的OFET器件在反转制度。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Generation of Anti-Stokes Fluorescence in a Strongly Coupled Organic Semiconductor Microcavity
我们探讨了强耦合有机染料微腔在共振基态激发下产生的反斯托克斯荧光。我们观察到极化激元发射沿较低的极化激元分支，与我们的结果表明，这个过程涉及到激子水库的回报和吸收的热能从分子中的振动激发基态。我们推测，人口的“热”极化激元的产生增强的事实，腔抑制斯托克斯位移荧光的发射，因为它是位于积极低于腔的截止频率。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of space-charge-limited current in spatially disordered organic semiconductors
有机半导体中的电荷输运性质由两种微观无序决定，即与局域态分布有关的能量无序和与材料形态特征有关的空间无序。从一个半经典的图片，电荷输运性质是决定性的载流子迁移率和材料中的静电场分布。尽管无序对载流子迁移率的影响已被广泛研究，但无序的存在如何扭曲静电场分布及其对电荷输运的影响仍然没有答案。本文基于分数维静电理论，提出了一个空间无序有机半导体的空间电荷限制电流（SCLC）模型。我们发现SCLC的厚度依赖性与有机半导体中的空间无序有关。对于无陷阱传输，SCLC表现出修改的厚度缩放$J\propto L^{-3α}$，其中分数维参数$α$占有机半导体中的空间无序。陷阱限制和场依赖的迁移率也服从$α$依赖的厚度缩放。修正后的SCLC模型与空间无序有机半导体的实验结果吻合较好。通过将该模型应用于实验数据，可以比使用现有模型更好地准确地推导出标准电荷输运参数。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Charge-transfer excitons in strongly coupled organic semiconductors
一维六噻吩晶格上的时间分辨和温度依赖性光致发光测量揭示了光激发到两种不同物种的固有分支：自陷激子和暗电荷转移激子（CTX; > 5%产率），半径跨越2-3个位点。显着的CTX产率的结果，由于在这些超分子纳米结构中的大的自由激子带宽（~400 meV）的Frenkel激子带的强电荷转移字符。
2009-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of anisotropy in the Förster energy transfer from a semiconductor quantum well to an organic crystalline overlayer
本文研究了二维Wannier激子（施主）到分子晶体覆盖层Frenkel激子（受主）的非辐射共振能量转移。我们表征的有机子系统的光学各向异性对这个过程的影响。使用现实的材料参数的值，我们表明，它是可能的，以改变传输速率内通常是一个因素的两个取决于结晶覆盖层的取向。供体和受体能量的共振匹配也可以通过有机晶体取向部分地调节。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Unravelling the role of the interface for spin injection into organic semiconductors
自旋电子学为电子器件带来了自旋自由度，而分子/有机电子学则增加了发挥化学多功能性的机会。在这里，我们展示了如何，作为常用的无机材料的竞争者，有机/分子为基础的自旋电子器件可以表现出非常大的磁阻，并导致定制的自旋极化。本文报道了（La，Sr）MnO_3/Alq_3/Co纳米磁性隧道结中高达300%的巨隧道磁电阻效应。此外，我们提出了一个自旋相关的输运模型，给出了一个新的理解自旋注入到有机材料/分子。我们的研究结果带来了一个新的见解，如何可以调整自旋注入分子工程和铺平了道路，以化学剪裁的自旋电子器件的性能。
2010-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall Transport in Organic Semiconductors
本研究建立有机半导体准粒子霍尔效应与横向输运的通用理论，模拟并四苯类晶体多输运机制，解释实验中非理想霍尔效应成因，阐明未观测到量子霍尔现象的原因，为同类研究提供框架。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Role of Driving Energy and Delocalised States for Charge Separation in Organic Semiconductors
在有机光转换系统中，通过光子吸收产生的电子-空穴对必须克服库仑吸引力以实现远程电荷分离。我们表明，这一过程是通过促进激发，离域带态的形成。在我们对有机光伏电池的实验中，通过在异质结处束缚的电子-空穴对的IR光激发，这些状态在短时间（<1 ps）内被访问。原子模型表明，红外光子促进束缚电荷对离域带态，类似于那些形成后，单重态激子解离，这表明，这种状态作为电荷分离的网关。我们的研究结果表明，在有效的有机光转换系统的电荷分离，发生通过热态电荷离域，而不是能量梯度驱动的分子间跳跃。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transport in an organic semiconductor without free charge carrier involvement
我们在实验上验证了室温下小分子有机半导体Alq 3中自由载流子介导的自旋输运假说。通过相邻NiFe层的脉冲铁磁共振将自旋电流泵入该材料中，同时在Alq 3层的另一侧上相邻的Pt层中检测到经由逆自旋霍尔效应（ISHE）由该自旋电流产生的电荷电流，证实了通过Alq 3层的纯自旋电流。Alq 3中的载流子自旋态通过同时应用电子顺磁共振（EPR）随机化。没有发现EPR激发对ISHE电流的影响，这意味着Alq3中的自由电荷载流子不介导自旋输运。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Carrier Transport and Structure-property Relationship of Highly Ordered Organic Semiconductors at Two-dimensional Limit
有机场效应晶体管是有机电子学中最基本的器件单元，其基本假设之一是电荷传输在介电界面附近的前几个分子层中二维地发生。虽然体相有机半导体的迁移率已经显著增加，但由于有机半导体薄膜中的过度无序和陷阱，在二维极限中直接探测本征电荷输运是不可能的。在这里，高度有序的单层到四层并五苯晶体是通过在六方BN上的范德华（vdW）外延实现的。我们发现，电荷输运在第一导电层中以跳跃为主，但在随后的层中转变为带状。这种突然的相变是由于强烈的调制的分子堆积的界面vdW相互作用，所证实的定量结构表征和密度泛函理论计算。结构调制在第二导电层之外变得可忽略不计，导致仅〜 3 nm的迁移率饱和厚度。高度有序的有机薄膜为新的物理和器件结构（如异质结构和量子阱）提供了一个平台，这在传统的块状晶体中是不可能的。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Separating hyperfine from spin-orbit interactions in organic semiconductors by multi-octave magnetic resonance using coplanar waveguide microresonators
在自旋相关的载流子复合和解离过程中，将超精细的影响与自旋-轨道相互作用分开需要在宽频率范围内的磁共振光谱。我们已经设计了紧凑和通用的共面波导谐振器的连续波电检测磁共振，并测试这些有机发光二极管。通过利用谐振器的基波和高次谐波模式，我们在单个设置中覆盖了谐振频率的近五个倍频程。与一个共同的π共轭聚合物作为活性材料的测量揭示了小的，但不可忽略的自旋-轨道相互作用的影响，这引起了随着频率的增加而扩大的磁共振谱。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comprehending robust quantum effects in organic semiconductors: Charge-transfer excitons, aggregate phonons and fractons
在室温下工作的有机半导体材料中，存在着显著的量子效应，但人们对它的认识还不够全面，而电荷转移（CT）激子通常被认为是其中的关键成分。另一个重要的物质是声子来自分子内和分子间的振动，相关的对角电子-声子耦合引起空间局域化，非对角耦合指的是电子波函数的色散。在这项工作中，我们首先提出了一个玩具模型的基础上的分形物理现象揭示的相干运动的CT激子其次是共振声子的聚集。基于该模型，描述了不同材料体系中的分级量子效应的一般情形。为了检验分形子模型是否适用于实际，我们采用自适应含时密度矩阵重整化群算法计算了CT激子的无序相关（OTOC），这是一种纠缠熵的量子动力学度量.基于有机材料中三种常用的考虑两种相互作用的现实模型，我们分别研究了CT激子和聚合声子在超快电荷转移、相干极化子跳跃和三重态对解离中的不可约作用.我们的理论将电荷、激子、自旋和声子统一到一个统一的框架中，有助于阐明有机半导体中复杂多样的量子效应。
2021-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from Super- to Sub-Diffusive Motion and Memory Effects in Crystalline Organic Semiconductors
在Su-Schrieffer-Heeger模型下，结合精确对角化技术、蒙特卡罗方法和最大熵方法，研究了晶体有机半导体在有限温度下的输运性质。在红荧烯单晶中测得的随温度变化的迁移率数据被成功地再现：从超到亚扩散运动的交叉发生在$150 \leq T \leq 200$ K的范围内，其中平均自由程成为晶格参数的顺序和强记忆效应开始出现。我们提供了一个有效的模型，可以成功地解释吸收光谱的低频特征。所观察到的缓慢变化的电场的响应解释通过一个简单的模型，其中的载流子和晶格极化模式之间的相互作用是由一个虚拟的粒子和嵌入在粘性流体中的电子之间的谐波相互作用模拟。
2014-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature triplet state spectroscopy of organic semiconductors
有机发光器件和太阳能电池是在有机半导体中产生、操纵和破坏激发态的机器。表征这些激发态或激子对于优化显示器和太阳能收集等应用中的器件性能至关重要。如果激发态是三重态，这是复杂的，因为电子跃迁是暗的，振子强度消失。因此，三重态光谱通常必须在低温下进行，以减少来自非辐射速率的竞争。在这里，我们通过设计包含目标分子的固态宿主基质来控制非辐射率，从而允许在室温下观察磷光并减轻低温实验的限制。我们测试这些技术在广泛的材料上的功能跨越多激子产生（单线态激子裂变），有机发光器件主体材料，和热激活延迟荧光型发射器。控制目标分子周围基质中的非辐射模式也可在发光和光伏器件中具有更广泛的应用。
2013-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Extraordinary magnetoresistance of organic semiconductors : Hopping conductance via non-zero angular momentum orbitals
最近在石墨（HOPG）样品中观察到了高度各向异性的面内磁阻（MR）（Y。Kopelevich等人，arXiv：1202.5642），其在某些电流方向上在低场中是负的和线性的，而在垂直方向上是巨大的、超线性的和正的。在跳跃电导理论的框架下，通过非零角动量轨道，我们联系在石墨和有机绝缘体（OMAR）中观察到的非常MR在大约相同的磁场。该理论预测，当存在时间反演对称性（TRS）时，出现二次负MR（NMR），而当TRS破缺时，出现线性NMR。我们认为，所观察到的线性NMR可能是一个独特的签名，在石墨和有机化合物的断裂TRS。虽然一些本地顺磁中心负责有机绝缘体中的TRS断裂，但我们的HOPG样品的大抗磁性可能涉及更有趣的TRS断裂情况。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse Spin Hall Effect from pulsed Spin Current in Organic Semiconductors with Tunable Spin-Orbit Coupling
有机半导体中由铁磁材料微波共振吸收引起的自旋电流的研究是自旋电子学研究的一个热点。由于OSEC固有的弱自旋-轨道耦合（SOC），其逆自旋霍尔效应（ISHE）响应是非常微妙的;受限于在连续波（cw）激发下适用的微波功率。在这里，我们介绍了一种新的方法，用于产生显着的ISHE信号，使用脉冲铁磁共振，其中ISHE是约2-3个数量级大的cw激励相比。这种强ISHE使我们能够研究各种OSEC，从具有强SOC的含有链内铂原子的π共轭聚合物，到弱SOC聚合物，到C60膜，其中SOC主要由分子表面曲率引起。脉冲ISHE技术为室温下自旋电流的有效注入和检测方案提供了一条可靠的途径，并为塑料材料中的自旋轨道电子学铺平了道路。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Dot Lattice Embedded in An Organic Medium: Hybrid Exciton State and Optical Response
我们提出了一个新的模型，通过将半导体量子点阵列嵌入到有机介质中来实现有机激子-半导体激子杂化。当每个半导体点中的激子通过多极-多极耦合与阵列中不同dto中的其它激子相互作用时，形成Wannier-Mott转移激子。由于有机分子的Frenkel激子与量子点阵列的Wannier-Mott转移激子之间的强偶极-偶极相互作用，在体系中出现了一种新的混合激子。这种混合激子既有大的振子强度（类Frenkel）又有大的玻尔半径（类Wannier）。在这两种类型的激子之间的共振，光学非线性是非常大的，可以通过改变系统的参数，如点半径和点间距控制。
1999-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hyperfine-induced spin relaxation of a diffusively moving carrier in low dimensions: implications for spin transport in organic semiconductors
载流子的自旋与核自旋浴之间的超精细耦合是许多有机半导体中载流子自旋弛豫的主要通道。我们从理论上研究了在有机半导体的典型传输机制中，载流子在d维规则晶格上进行随机行走时的超精细诱导自旋弛豫。我们表明，在d=1和d=2的时间依赖性的空间积分自旋极化，P（t），是占主导地位的超指数衰减，跨越到一个拉伸指数尾巴在很长的时间。更快的衰减归因于随机游走轨迹的多次自相交（返回），这种情况在较低维度中更常见。我们还表明，分析和数值，返回导致P（t）的敏感性，外部电场和磁场，这种敏感性强烈依赖于系统的维数（d=1与d=3）。此外，我们详细研究了时间积分自旋极化，$σ(r)$，这可以在自旋极化电极的自旋输运实验中探测的坐标依赖性。我们表明，虽然$σ(r)$基本上是指数的，多个自相交的效果可以确定在运输测量从外部磁场和电场的自旋衰减长度的强烈依赖。
2015-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Two-dimensional electronic spectroscopy of organic semiconductor nanostructures
本文围绕方酸染料基有机半导体纳米结构展开研究，利用其独特电子性质实现强激子-等离子体耦合混合纳米结构，首次通过10飞秒二维电子光谱开展相干耦合时域研究，发现等离子体场驱动长程相干激子传输的证据。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing charge carrier movement in organic semiconductor thin films via nanowire conductance spectroscopy
了解有机半导体薄膜中电荷的运动对于光致发光和柔性电子学的应用至关重要。我们研究了硅纳米线的电导对纳米线表面物理吸附的有机半导体内电荷态变化的敏感性。纳米线附近的载流子运动引起的弹性散射改变了在纳米线内传播的电子的背散射的平均自由程，我们已经用因果格林函数在数学上表示了这一点。结合极化连续模型和密度泛函理论计算了有机分子的散射势，有机分子采用距离分离的交换关联泛函，硅采用半经验紧束缚模型.作为一个例子，并四苯的电荷状态变化的灵敏度计算作为一个功能的工作温度和纳米线的几何参数。对于单个分子，具有小于2nm的横截面特征尺寸的超薄硅纳米线在室温下产生可检测的电导变化。对于较大的纳米线，灵敏度降低，然而电导变化随着带电分子的数量而增加：亚4 nm的纳米线灵敏度足以检测几十个载流子。我们建议使用噪声光谱来访问的电荷状态的时间演化。关于有机薄膜中的电荷载流子的空间分布的信息可以使用纳米线电阻器的网格和电阻抗断层成像来获得。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Excitonic topology and quantum geometry in organic semiconductors
本研究发现有机半导体中存在受反演对称性保护的拓扑非平庸激子态，确定了对应材料家族，揭示其可通过应变、化学功能化及介电环境调控，并基于量子黎曼几何预测激子质心展宽下限，为光电应用开辟新方向。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
High-precision Quantum Monte-Carlo study of charge transport in a lattice model of molecular organic semiconductors
本文利用高精度量子蒙特卡罗和精确对角化研究二维三角晶格有机半导体模型，通过结合静态无序近似改进低频载流子迁移率估计，并指出简单弛豫时间近似与QMC数据不符。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface plasmons mediated energy transfer from a semiconductor quantum well to an organic overlayer
我们考虑的共振能量转移从一个二维的Wannier激子（施主）的Frenkel激子的分子晶体覆盖层（受体）时，有源介质被分隔的金属层，可能是一个电极。我们表征了表面等离子体对这一过程的影响。使用现实的材料参数的值，我们表明，它是可能的，以改变传输速率通常在一个因素为5（根据几何配置高达44）。然后，我们考虑到由于与金属的接近而导致的有机发光的猝灭。后者是显着的，并产生负面影响的总内部效率，我们讨论不同的几何形状。
2013-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
