Tunneling anisotropic magnetoresistance in organic spin valves
本文报道了在一个只有一个铁磁电极的有机自旋阀结构中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。该器件是基于一种新的高迁移率的基于二萘嵌苯二酰亚胺的n型有机半导体。该效应源于来自LSMO接触的隧穿注入，因此即使对于太厚而不能支持隧穿穿过层的假设的有机层也可能发生。磁电阻测量显示出清晰的自旋阀信号，具有由外延磁电极的磁晶各向异性引起的典型的两步开关模式。
2011-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Conductance switching, hysteresis, and magnetoresistance in organic semiconductors
基于Su-Schrieffer-Heeger模型和非平衡格林函数理论，研究了有机分子自旋阀系统中电荷输运的可控性.我们展示了极化子在有机子结构中的形成如何导致滞后电导切换，通过扫描偏置电压或电化学电势。我们进一步获得了作为所施加的偏置电压的函数的磁阻的指数依赖性。计算结果与实验和设备应用的影响进行了处理和评论。
2006-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Vertical organic spin valves in perpendicular magnetic fields
我们报道了垂直有机自旋阀的磁电阻测量结果，磁场取向垂直的叠层。在仔细制备磁性电极的平行或反平行面内磁化状态以观察汉勒进动的痕迹之后进行磁阻测量。由于有机半导体中的低迁移率，自旋极化载流子的渡越时间应允许自旋在垂直场中的进动，这在统计平均中将淬灭磁阻。然而，在所有实验中，我们都没有观察到在扫描垂直场时电阻的任何变化，直到电极的磁化开始重新定向的点。这种汉勒型效应的缺乏表明，磁电阻不是基于自旋极化电子注入到有机半导体中，而是基于通过叠加有隧穿各向异性磁电阻的针孔的隧穿。
2013-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Hyperfine interaction and magnetoresistance in organic semiconductors
我们探讨了超精细相互作用导致最近发现的有机磁电阻效应的可能性。我们的研究采用了实验和理论建模。一个激子对机制模型的基础上的超精细相互作用，以前提出的其他解释有机物中的磁场效应，检查。虽然这个模型可以解释实验数据的一些关键方面，但是我们也发现了一些基本的矛盾。通过改变器件中少数载流子的注入效率，我们实验表明OMAR仅弱依赖于形成的激子和注入的载流子之间的比率，可能排除任何激子效应作为OMAR的起源。
2006-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Large room-temperature magnetoresistance in lateral organic spin valves fabricated by in-situ shadow evaporation
我们报告的成功制造的横向有机自旋阀的通道长度在子$100\,nm$制度。制造工艺基于在超高真空条件下的原位阴影蒸发，因此在铁磁金属电极和有机半导体之间产生清洁且无氧的界面。自旋阀器件由镍和钴-铁电极以及高迁移率\emph{n}型有机半导体$N,N'$ -双（七氟丁基）- $3,4:9,10$ -二萘嵌苯二酰亚胺组成。我们的研究包括横向自旋阀器件的制造工艺和材料的适用性以及室温下的磁输运测量的基础研究。最好的器件表现出高达$50\,%$的磁阻，这是迄今为止报道的室温下的最大值。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Active control of magnetoresistance of organic spin valves using ferroelectricity
有机自旋电子器件由于其载流子的长自旋寿命、低成本、灵活性和化学多样性而备受关注。在以前的研究中，有机自旋阀的电阻的控制通常是通过两个铁磁电极的磁化方向的对齐来实现的，从而产生磁阻。1在这里，我们采用了一种新的旋钮，通过在铁磁电极和有机间隔物之间添加薄的铁电界面层来调节有机自旋阀的电阻。我们发现，电阻不仅可以控制的两个铁磁电极的自旋对齐，但也由界面铁电层的电极化的强度：MR的自旋阀强烈地依赖于偏置电压的历史，这是与铁电层的极化; MR甚至改变符号时，铁电层的电极化的强度是反向的。这种新的可调谐性可以理解为铁电层的电偶极矩引起的铁磁电极和有机间隔物之间的相对能级对准的变化。这些发现使得能够使用电场和磁场来主动控制电阻，从而为多状态有机自旋阀开辟了可能性，并阐明了有机自旋阀中的自旋输运机制。
2014-02-10 cond-mat.mtrl-sci
The role of electron-hole recombination in organic magnetoresistance
通过对有机薄膜器件中二极管和体异质结太阳能电池（BHSC）的磁电测量，研究了库仑束缚电子-空穴（e-h）对的形成对器件磁电阻（MR）响应的影响。BHSC是合适的模型系统，因为它们有效地淬灭激子，但在它们中形成e-h对的概率可以通过共混物中材料和溶剂的选择在数量级上调节。我们已经系统地改变了电子-氢复合系数，这是直接成比例的概率为载流子满足在空间中，并发现，减少概率的电子和空穴满足在空间中导致消失的MR。我们的结果清楚地表明，MR是一个直接后果的电子-氢对形成。我们还发现，MR线的形状遵循幂律依赖的B0.5在较高的领域。
2008-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Resonant magnetoresistance in organic spin-valves
从理论上研究了表面态对镍基有机自旋阀磁电阻效应的影响。特别是，我们进行{ \it ab initio}电子输运计算的苯硫醇分子化学连接到Ni [001]表面，并通过Te接触到另一个Ni [001]表面，或终止于硫醇基团和探测的Ni STM尖端。在S-和Te-键合的分子的情况下，我们发现作为偏置的函数的自旋电流的大的不对称性，虽然$I$ - $V$是相当对称的。这导致磁电阻对偏置的平滑但非单调依赖性。与此相反，在STM型几何形状的情况下，我们证明了自旋电流和磁阻可以显着改变与偏置。这是衬底的自旋极化表面状态和尖端的$d$壳带边之间的共振的结果。
2006-10-31 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
Interface Effects on Tunneling Magnetoresistance in Organic Spintronics with Flexible Amine-Au Links
有机自旋电子学是一个很有前途的新兴领域，但隧穿磁电阻（TMR）的信号对界面效应高度敏感，这是其应用的一个重要障碍。分子电子学的一个关键突破是发现了胺-金连接基团，它提供了可重现的电导。使用第一性原理计算，我们预测，胺-金链接，提高了再现性的有机自旋电子学结与Au覆盖的Fe铅。Au层只允许具有sp特征的状态隧穿到分子中，并且胺-Au连接的灵活性导致固定数量的Au层的TMR范围很窄。即使Au厚度发生变化，只要结两侧的Au层数量相同，TMR仍为正值。由于Fe表面或Fe纳米颗粒上的Au层的数量现在可以通过实验控制，胺-Au链接提供了一条通往有机自旋电子学中鲁棒TMR的途径。
2013-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Origin of Organic Magnetoresistance Using Time-Domain Magnetic Spectroscopy
Ariel University（阿里埃尔大学）；Holon Institute of Technology（霍隆理工学院）
本研究通过时域磁谱学首次揭示了有机磁电阻的起源是极子的拉比振荡，而非双极子形成或单重态-三重态转换，并测量了导电聚合物中的有效极子质量。
2025-12-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nanosized Vertical Organic Spin-Valves
垂直有机自旋阀器件的制造工艺已经开发出来，它提供了实现小于500 × 500 nm^2的有源器件面积的可能性，并且在有源层的材料选择方面是灵活的。所得到的设备的表征示出了有时超过100%的大的磁阻，然而从设备到设备具有同样大的变化。与大面积自旋阀的比较表明，无论是大的和小的设备的磁电阻最有可能来源于隧道通过针孔和隧道磁电阻。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in Hybrid Pt/CoFe2O4 Bilayers Controlled by Competing Spin Accumulation and Interfacial Chemical Reconstruction
纯自旋电流有望成为能量友好的自旋电子学。它们可以由沿着具有大自旋轨道耦合的非磁性金属的电荷流产生。它在其表面产生自旋累积，可由相邻铁磁层的磁化控制。通常使用的顺磁性金属接近铁磁不稳定性，因此磁邻近效应可以有助于观察到的角相关磁阻（ADMR）。由于界面现象支配着金属/铁磁绝缘体异质结构的自旋电导，解开这些不同的贡献是充分理解自旋电流电导的关键。我们在这里报告的X射线吸收和磁性圆二色性（XMCD）在Pt-M和（Co，Fe）-L的吸收边和原子分辨能量损失电子能谱（EELS）的数据Pt/CoFe 2 O 4双层膜CoFe 2 O 4层已被Pt在不同温度下生长。结果表明，ADMR的差异显着，无论是主导的自旋霍尔磁阻（SMR）相关的自旋霍尔效应或各向异性磁阻（AMR）。的XMCD和EELS数据表明，在室温下生长的Pt层不显示任何磁矩，而在较高的温度下生长时，它是磁性的，由于界面Pt-（Co，Fe）合金化。这些结果允许解开自旋积累界面化学重建和定制的角度依赖磁阻。
2018-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Interface-Assisted Room-Temperature Magnetoresistance in Cu-Phenalenyl-based Magnetic Tunnel Junctions
具有不成对自旋的离域碳基自由基物种，如非那烯基（phenalenyl）自由基，为开发多功能有机自旋电子器件开辟了途径。在此，我们发展了一种基于三维荫罩和原位沉积的新技术，制备了面积为3 × 8 μm2的Cu-Cu-Cu和Zn-Cu-Cu基有机磁性隧道结（OMTJ），并改善了其形貌。非线性和弱温度依赖性的电流-电压（I-V）特性与低有机势垒高度相结合，表明隧穿作为结构和尺寸优化的OMTJ中的主要传输机制。Cu-Cu基OMTJ在室温下表现出高达14%的显著磁阻，这是由于在称为spinterface的金属-分子界面处形成了杂化态，这揭示了自旋相关界面修饰在OMTJ设计中的重要性。特别是，Cu-SiOMTJ显示出稳定的电压驱动电阻开关响应，这表明它们可用作构建分子尺度量子忆阻器和处理器的新的可行且可扩展的平台。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci
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
Chirality-induced magnetoresistance in hybrid organic-inorganic perovskite semiconductors
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Renewable and Sustainable Energy Institute, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校可再生能源与可持续能源研究所）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Center for Hybrid Organic Inorganic Semiconductors for Energy（能源混合有机无机半导体中心）
研究通过手性诱导自旋选择性效应在混合有机-无机钙钛矿半导体中实现超过100%的室温磁电阻，揭示了手性结构与自旋输运的关系。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Colossal Magnetoresistance Manganites and Related Prototype Devices
本文综述了单相锰氧化物的庞磁电阻效应与场敏自旋电荷相互作用和相分离的关系，锰氧化物/Nb：SrTiO 3 pn结的整流特性和正负磁电阻效应与特殊的界面电子结构的关系，锰氧化物/铁电结构中的磁电耦合效应与应变、载流子密度和磁场敏感性的关系，锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系，锰氧化物/Nb：SrTiO 3 pn结中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系，锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系。利用锰氧化物的完全自旋极化性质在具有电介质、铁电体和有机半导体间隔物的隧道结中的隧穿磁阻;以及锰氧化物纳米颗粒中颗粒尺寸对磁性质的影响
2013-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing magnetic interactions and magnetoresistance anomalies in cubic intermetallic compounds, Gd4RhAl and Tb4RhAl, and enhanced magnetocaloric effect for the Tb case
本文报道了Gd_4 RhIn型立方结构中Gd_4 RhAl和Tb_4 RhAl的复合磁性、磁电阻和磁热性质。虽然这些化合物的合成很早以前就有报道，但据我们所知，没有人试图研究这些化合物的性质。交流和直流磁化强度，电阻率和热容量的测量到1.8 K的目前的结果建立，这些化合物进行反铁磁秩序最初，随后由复杂的自旋玻璃功能随着温度的降低。这些特征温度是：Gd的TN约为46 K，TG约为21 K; Tb的TN约为32 K，TG约为28 K。此外，存在场致磁效应，有趣地导致MR的非单调变化。在TN以上的宽温度范围内存在显著的MR，类似于通过等温熵变（Δ S）测量的磁热效应（MCE）的行为。一个有趣的发现，我们是在发病的磁性秩序的Δ S是显着大于观察到的Gd类似物附近的TN的Tb化合物。基于对立方体材料的这一观察，我们提出了一个问题，即4f轨道的非球面性质是否可以在有利的情况下发挥增强MCE的作用，这一线索可能有助于寻找磁热应用的材料。
2021-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigation on organic magnetoconductance based on polaron-bipolaron transition
我们基于与磁场相关的双极化子的形成来探讨有机半导体器件中的磁电阻效应。通过建立一组动力学方程，给出了自旋平行、自旋反平行极化子对和双极化子之间的跃迁。跃迁速率受外加磁场和氢核超精细相互作用的调节。在量子力学的框架下讨论和处理超精细相互作用。通过假设极化子和双极化子的迁移率不同，我们得到了有机半导体器件中的MC。理论计算与实验数据吻合较好。预测在适当的双极化子分支比处出现最大的MC。我们的研究揭示了超精细相互作用在有机磁效应中的重要作用。
2012-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Hanle effect missing in a prototypical organic spintronic device
我们研究了典型的有机自旋电子巨磁电阻（GMR）器件La0.7Sr0.3MnO3（LSMO）/tris（8-hydroxyquinoline）（Alq 3）/AlOx/Co中的自旋进动（Hanle效应）。在从器件平面以不同角度扫描磁场的测量中没有观察到Hanle效应。作为可能的解释，我们讨论了倾斜出平面的磁化的电极，异常高的流动性或热点。我们的研究结果要求更好地了解自旋注入和运输在这样的设备。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Boson Theory for Magnetotransport in Organic Semiconducting Materials
基于载流子的自旋与局域玻色子环境的耦合，提出了有机半导体材料中磁输运的自旋玻色子理论，该理论是理解反常有机磁电阻（OMR）的一个不可简化的组成部分.在构成这种环境的三重态激子中起着基本的作用。计算了分子间的非相干跃迁率，给出了OMR的基本行为。通过计算载流子自旋与玻色子之间的纠缠度（以冯诺伊曼熵表示），揭示了其内在机制。我们还得到了OMR对偏置电压，自旋玻色子耦合，玻色子频率的依赖关系。理论计算结果与实验结果符合得很好。
2010-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Transport in Magnetic Nanoparticles Super-Lattices : Coulomb Blockade, Hysteresis and Magnetic Field Induced Switching
我们报告的磁输运测量毫米超晶格的Co-Fe纳米粒子包围的有机层。在低温下，库仑阻塞和导电状态之间的转变变得突然和滞后。这两种状态之间的转变可以通过磁场诱导，导致一种新的机制的磁阻。在1.8和10 K之间，还观察到由于颗粒表面的磁无序引起的高场磁阻。低于1.8 K，这种磁阻突然崩溃，并观察到低场磁阻。
2007-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Organic Spintronics
本文综述了有机自旋电子学的最新研究进展，即有机材料作为介质来传输和控制自旋极化信号。用于注入和检测自旋的接触由金属、氧化物或无机半导体形成。首先，自旋电子学和有机电子学的基本概念得到解决，特别是有机自旋电子学相关的现象突出。然后回顾了使用不同有机材料的实验，包括碳纳米管、有机薄膜、自组装单分子膜和单分子。所观察到的磁阻指向成功的自旋注入和检测，但寄生磁阻效应很容易与自旋积累混淆。一些研究报告了长自旋弛豫时间和长度，这为进一步研究奠定了有希望的基础。最后，我们将讨论悬而未决的问题和难题。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A theory for magnetic-field effects of nonmagnetic organic semiconducting materials
本文提出了有机半导体强磁场效应的普遍机制。当弱磁场（小于几百mT）的磁场长度不超过所涉及的电子态的分子-分子分离和定域长度时，可以显著改变两个相邻有机分子之间的载流子跳跃系数。在光照或强电场作用下，跳跃系数的变化也会导致极化子密度的变化，从而使光电流、光致发光、电致发光、磁电阻和电注入电流对弱磁场变得敏感。该理论不仅可以解释所有观测到的特征，而且为广泛使用的经验拟合公式提供了坚实的理论基础。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing spatial variation of magnetic order in strained SrMnO$_3$ thin films using Spin Hall Magnetoresistance
本研究利用自旋霍尔磁阻作为电学探针，通过设计不同尺寸电极，探测了应变 SrMnO$_3$ 薄膜中表面磁矩及其空间变化，揭示了共存的铁磁与反铁磁畴，并提取出主导的反铁磁畴尺寸为 3.5 $μ$m$^2$。
2023-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Competing Ordinary and Hanle Magnetoresistance in Pt and Ti Thin Films
University of Konstanz（康斯坦茨大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
研究揭示Pt和Ti薄片中普通磁阻与Hanle磁阻的竞争，通过分析材料结构和纯度影响主导效应。
2024-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards printed magnetic sensors based on organic diodes
本文报道了区域规整聚（3-己基噻吩）基有机二极管的磁输运性质的研究。该装置是使用两种不同的技术，旋涂和喷墨印刷。在室温下，所有的器件都观察到了正的磁电阻效应。对于一些旋涂设备，最高MR幅度达到16%，并且在喷墨打印设备中达到10%。MR幅度和线的形状被发现强烈地依赖于测量电流。我们观察到偏离理论预测的洛伦兹或非洛伦兹线形状的MR迹线，这是在文章中详细讨论。虽然，印刷器件表现出与旋涂器件一样高的MR响应，但它们仍然需要在性能和产量方面进行优化，以用于作为磁传感器的大规模应用。
2008-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spintronics Detection of Interfacial Magnetic Switching in a Paramagnetic Tris(8-hydroxyquinoline)iron(III) Thin Film
有机半导体在自旋输运器件中的重要性日益增加，这是由于通过化学合成的多功能性来调节和控制其性质。有机材料被用作有机自旋阀（OSV）中两个铁磁体（FM）电极之间的中间层，以及在分子水平上对金属-有机络合物进行磁自旋操纵。在后者中，具体地说，在顺磁性分子的衬底诱导的磁开关已被广泛诱发，但通过精细的表面光谱学研究。在这里，我们提出了大量的磁性开关在纳米级的顺磁性分子，三（8-羟基喹啉）铁（III）（Feq 3）沉积在FM基板上的薄膜的证据，使用在OSV结构中的电自旋注入的磁阻响应，和由最先进的脉冲微波自旋泵浦引起的反自旋霍尔效应。我们表明，在分子水平上的界面自旋控制可能会导致一个宏观的有机自旋输运器件，从而，弥合有机自旋电子学和分子自旋电子学之间的差距。
2016-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Negative Spin Valve effects in manganite/organic based devices
我们报告的混合有机-无机垂直自旋阀的详细调查。以La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3锰氧化物为下电极，Co为上电极，在三（8-羟基喹啉）铝（Alq_3）有机半导体（OS）中进行了自旋极化注入。在亚锰酸盐直接连接到有机半导体层的同时，薄的隧道势垒被放置在OS和Co电极之间。一个明确的负自旋阀效应-反平行电极配置的低电阻-观察到低于210 K在各种设备中使用两种不同的隧道势垒：LiF和Al 2 O 3。磁阻效应被发现是强烈的不对称的偏置电压。光电子能谱学（PES）研究了亚锰酸盐和Alq 3之间的界面，发现了一个强的界面偶极子，这导致金属费米能级与Alq 3 LUMO（1.1 eV）比与HOMO能级（1.7 eV）更好地匹配。这明确地表明，这些器件中的电流是由电子通道主导的，而不是由先前提出的空穴主导的。底界面能量图的知识使我们能够建立一个半定量模型，解释负自旋阀效应和强电压不对称性。这个模型涉及到一个尖锐的能量选择的移动电荷的非常狭窄的LUMO能级的有机材料，导致奇特的共振效应。
2007-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Competing Ferromagnetic and Charge-Ordered States in Models for Manganites: the Origin of the CMR Effect
采用大规模蒙特卡罗（MC）模拟方法研究了具有合作声子和超交换耦合$J_{\rm AF}$的锰氧化物单轨道模型.两个轨道的结果也进行了简要讨论。聚焦于电子密度$n$ =0.75，确定了铁磁（FM）金属态和电荷有序（CO）绝缘态之间的竞争机制。在相关的双临界点附近，观察到庞磁电阻（CMR）效应。CMR与极化子之间的短程相关性的发展有关，高于自旋有序温度，类似于低温CO状态的电荷排列。
2007-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of structure and charge trapping on the bipolaron formation and magnetic-field response of gated conjugated polymers
Institut national de la recherche scientifique (INRS)（国家科学研究学院）；University of Mons（蒙斯大学）；Institute of Chemistry and Processes for Energy Environment and Health (ICPEES), University of Strasbourg, CNRS（斯特拉斯堡大学化学、能源、环境与健康过程研究所（CNRS））；Namur Institute of Structured Matter, Université de Namur（纳慕尔结构物质研究所，纳慕尔大学）
通过场效应晶体管实验和第一性原理模拟，研究了共轭聚合物中双极化子形成与结构及电荷捕获的关系，发现双极化子优先在非晶区的短共轭片段形成，且电荷捕获增强与磁电阻增大相关，表明电荷陷阱促进双极化子形成。
2026-05-28 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
Ising-like Spin Anisotropy and Competing Antiferromagnetic - Ferromagnetic Orders in GdBaCo_{2}O_{5.5} Single Crystals
在RBaCo_{2} O_{5+x}化合物（R是稀土）中，铁磁-反铁磁竞争伴随着巨磁阻。我们研究了去孪晶的GdBaCo_{2} O_{5.5}单晶的磁化强度，发现Co^{3+}自旋具有显着的单轴各向异性，这与GdO_{0.5}平面中链氧的有序性密切相关。CoO_2平面反映了氧的有序性，也形成了由Co^{3+}离子以S=1和S=0状态交替排列组成的自旋态有序性。磁结构似乎是由弱耦合的铁磁梯与伊辛的时刻，这给出了一个简单的图片磁输运现象。
2003-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-energy, ultrafast spin reorientation at competing hybrid interfaces with tunable operating temperature
本文展示了高磁化3d铁磁薄膜分子界面的自旋重取向跃迁，通过调节铁磁体厚度或分子覆盖层可在室温附近调控，并在跃迁温度附近实现低能量电学和光学超快易轴切换，为热辅助技术提供新途径。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of carrier mobility and morphology in organic semiconductor spin valves
我们研究了四种不同电子性质的有机半导体（OSC）中的自旋输运，其中Fe和Co分别作为顶部和底部铁磁（FM）接触。在基于载电子OSC、三（8-羟基喹啉）铝（Alq $_3$）和载空穴OSC、酞菁铜（CuPc）的结中观察到室温的磁电阻（MR）效应。这两种OSC的MR显示出相似的温度依赖性，这表明FM引线而不是OSC在随温度升高的自旋输运退化中起主导作用。我们还研究了基于两种高横向迁移率载电子OSC，3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酐（PTCDA）和N，N '-双（4-三氟甲基苄基）-1，4，5，8-萘四甲酸二酰亚胺（CF $_3$ -NTCDI）的结。然而，这些结表现出弱得多的自旋输运效应。形态学研究表明，这些高迁移率OSC膜具有比Alq $_3$或CuPc粗糙得多的表面，因此自旋输运的劣化可能源于由于更粗糙的FM/OSC界面引起的增强的散射。我们的研究表明，FM/OSC界面在有机器件的自旋输运中起着重要的作用，需要进一步的探索。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competing spin modulations in a magnetically frustrated semimetal EuCuSb
通过对单晶样品的磁化强度、电阻率和中子衍射测量，研究了具有六方层状结构的巡游磁体EuCuSb的竞争磁基态。EuCuSb具有三维半金属能带结构，通过能带计算和角度分辨光电子能谱学证实，与顺磁状态下的近各向同性金属导电性一致。然而，低于反铁磁转变温度TN 1（8.5 K），电阻率，特别是沿六方轴，显着增加。这意味着各向异性磁有序耦合到导电电子的出现。中子衍射测量结果表明，Eu的自旋，在每个层内的顺序铁磁性，共线调制（向上-向上-向下-向下）沿六方轴低于TN 1，其次是部分出现的螺旋自旋调制低于TN 2（6 K）。基于对具有磁滞行为的反常磁电阻的观测，讨论了中心对称结构的类海森堡自旋系统中基态的竞争性质.
2020-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation between microstructure and magnetotransport in organic semiconductor spin valve structures
我们研究了有机-无机杂化多层膜结中的磁输运。在这些器件中，有机半导体（OSC）Alq $_3$（三（8-羟基喹啉）铝）在铁磁（FM）Co和Fe层之间形成间隔层。Alq $_3$层的厚度为50-150 nm。在4.2 K下，在垂直于平面几何形状的电流中观察到正磁阻（MR），并且这些效应持续到室温。用X射线反射仪、俄歇电子能谱仪和极化中子反射仪（PNR）研究了器件的微观结构。该膜显示出在Alq $_3$和周围FM层之间的界面处具有适度平均化学粗糙度（3-5 nm）的良好限定的层。反射测量表明，较大的MR效应与较小的FM/Alq $_3$界面宽度（化学和磁性）和在Alq $_3$ /Fe界面的磁死层。PNR数据还表明，Co层，这是沉积在顶部的Alq $_3$，采用多畴的磁性结构在低场和一个完美的反平行状态没有得到。所观察到的MR的起源进行了讨论，并归因于自旋相干传输。在80 K下，Alq $_3$中自旋扩散长度的下限估计为$43 \pm 5$ nm。然而，微观结构和磁输运之间的微妙的相关性表明在这些系统中的界面效应的重要性。
2008-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Finite-$U$ induced competing interactions, frustration, and quantum phase transition in a triangular-lattice antiferromagnet
三角晶格上哈伯德模型的$120^0$有序反铁磁态是$120^0$控制的竞争相互作用和挫折的有趣例子。发现在$U^* _{\rm stiff} \approx 6$处自旋刚度消失，而在${\bf q}_M=(2π/3,0)$等处自旋波能量$ω_M$消失，这是由于在有限的$U$处产生的竞争自旋耦合。由于${\bf q}_M$的磁不稳定性导致的磁序损失在$U=U_{\rm M}^*$的绝缘态产生一阶量子相变。讨论了量子自旋无序绝缘体对有机体系$\rm κ-(BEDT-TTF)_2 X$中自旋-液体态和Mott转变的影响。空穴和电子掺杂对磁有序和自旋刚度的影响也进行了研究。
2005-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conetronics in 2D Metal-Organic Frameworks: Double Dirac Cones, Magnetic Half Dirac Cones and Quantum Anomalous Hall Effect
基于最近合成的Ni_3C_（12）S_（12）类二维金属有机骨架，我们预测了M_3C_（12）S_（12）和M_3C_（12）O_（12）的电子性质，其中M为Zn，Cd，Hg，Be，Mg，M轨道对费米能级附近的能带没有贡献.对于M3 C 12 S 12，它们的能带结构表现为具有不同费米速度的双狄拉克锥，分别为n型和p型，它们可以通过百分之几的应变进行切换。两个锥体的交叉被保护为非杂交，导致在2D节点线半金属中在相同的k点处的两个独立的通道，类似于自旋电子学中的自旋通道，使得conetronics器件成为可能。节点线环正好在它们的交叉点处，它们在费米能级处既是电子袋又是空穴袋，由于完美的n-p补偿，可以产生当磁场无限大时不会饱和的磁阻。对于M3 C12 O 12，连同共轭金属-三儿茶酚聚合物M3（HHTP）2，自旋极化慢狄拉克锥中心精确地钉扎在费米能级，使得系统仅在一个自旋或锥通道中传导。量子反常霍尔效应可以出现在具有不可忽略的自旋轨道耦合的MOFs中，如Cu_3C_（12）O_（12）。具有不同M的M3 C12 S12和M3 C12 O 12的化合物可用于构建自旋电子和锥选择异质结构器件，可通过应变或静电门控来调节。
2016-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Investigations of Metal-Organic structures for applications in Organic Spin Valve devices
本研究全面分析了 Co、Co2FeAl 等铁磁电极与 C60 薄膜界面的结构与磁性特性，揭示了金属原子扩散导致的磁死层及磁各向异性机制，为提升有机自旋阀器件性能提供了重要依据。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous metallic phase in molybdenum disulphide induced via gate-driven organic ion intercalation
过渡金属二硫属化合物具有丰富的相图，其主要特征是超导性和电荷密度波的相互作用，这常常导致电输运性质的异常。在这里，我们采用离子门控技术，实现了可调的，非挥发性的有机离子在二硫化钼（MoS $_{2}$）块体单晶的嵌入。我们证明，这种栅极驱动的有机离子嵌入诱导系统中的强电子掺杂，而不改变原始的$2H$晶体对称性，并触发出现的重入绝缘体到金属的过渡。我们发现，栅极诱导的金属状态表现出明显的异常的电阻率的温度依赖性与一个自然的解释为一个电荷密度波阶段，这是以前观察到的碱金属插层的MoS $_{2}$的发展签名。相对较大的温度下，观察到的异常（$\sim$ $150$ K），结合没有任何迹象的掺杂诱导超导下降到$\sim$ $3$ K，表明这两个阶段可能是相互竞争，以确定电子掺杂的MoS $_2$的电子基态。
2022-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competing Quantum Orders in 6R-TaS$_2$: Unconventional Superconductivity, Charge Order, and an Anomalous Hall Effect phase
本研究结合$μ$SR、磁输运、磁化率与静水压测量，揭示6R-TaS$_2$的节点非常规超导、CDW及AHE隐藏序之间的竞争，并建立完整压力相图。
2025-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Inelastic transport in molecular spin valves
我们提出了一个非弹性散射的各种纳米器件，即H $_2$分子夹在Pt触点之间的传输特性的影响的研究，和一个自旋阀由一个有机分子连接到模型半金属铁磁电流/电压探针。在这两种情况下，我们使用紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger哈密顿量和非弹性效应处理的多通道方法，包括泡利不相容原理。在H $_2$分子的情况下，我们发现，非弹性背散射是负责下降的差分电导在偏置大于激发能的较低的分子声子模式。在自旋阀的情况下，我们研究了不同的自旋电流和磁阻作为费米能级相对于自旋极化带边的位置的函数。一般来说，非弹性散射降低了电流的自旋极化，从而降低了磁阻。
2005-11-23 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
Supramolecular Spin Valves
磁性分子作为自旋电子器件设计的构建模块具有很高的潜力。此外，分子材料的使用为控制使用自下而上（例如超分子）处理技术开辟了道路，该技术将大规模并行自制造与常规自上而下纳米结构化技术相结合。基于巨磁电阻（GMR）、隧道磁电阻（TMR）和自旋阀效应的固态自旋电子器件的发展使磁存储应用领域发生了革命性的变化。最近，有机半导体被插入到纳米尺寸的隧道结中，允许增强自旋反转，在耦合到磁性电极的单个非磁性分子中观察到巨磁阻行为，并且提出了在混合器件中使用单分子磁体（SMM）的量子隧穿性质。在此，我们提出了一个原始的设备中，一个非磁性的分子量子点，由单壁碳纳米管（SWCNT）与非磁性电极接触，通过超分子相互作用横向耦合到TbPc 2-SMM（Pc =酞菁），这提供了一个本地化的磁矩。通过扫描的磁场的单壁碳纳米管的电导调制，表现出的磁电阻比之间的全极化和非极化SMM低于1 K的高达300%。因此，我们证明了一个超分子自旋阀的功能，没有磁引线。我们的研究结果开辟了电路集成和实现新器件功能的前景。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
