【儀表網 研發(fā)快訊】作為自旋電子學的新興分支之一，有機自旋電子學器件具有成本低、可溶液加工、重量輕、可化學裁剪等特點。有機自旋電子學器件將有機分子獨特的優(yōu)點與自旋調控相結合，帶來了新材料、新架構和新機制，并為下一代高性能量子器件提供了新的研發(fā)路線。對自旋界面進行設計和優(yōu)化是提高有機自旋閥器件性能的重要技術手段。現(xiàn)階段，調控自旋界面的主要方法包括化學工程、改變有機分子種類等非原位技術，而對于自旋界面的原位、非破壞性調控則鮮有報道，限制了有機自旋電子學的理論研究和實際應用。
 

　　中國科學院院士沈保根帶領的寧波材料技術與工程研究所研究團隊，聯(lián)合中國科學院物理研究所研究員胡鳳霞團隊、天津大學教授胡文平團隊，將應變電子學與有機自旋電子學相結合，首次構筑了具有帶有柵極結構的聚合物自旋閥器件，獲得了高達281%的磁電阻。器件的工作狀態(tài)可以通過柵極電壓實現(xiàn)原位調控，進而在單一器件中創(chuàng)造出10個穩(wěn)定工作態(tài)，大幅增加傳統(tǒng)自旋閥器件的存儲密度。進一步，分析表明，器件的大磁電阻和高可調諧性來源于有機/無機體系中獨特的自旋界面效應。
 

　　這一研究展示了有機自旋閥在信息存儲和處理方面的潛力，揭示了自旋界面對于自旋相關效應的獨特放大作用，并提出了基于自旋界面在高性能自旋電子學器件中實現(xiàn)高效控制的新思路。
 

　　相關研究成果以Achieving Significant Multilevel Modulation in Superior-quality Organic Spin Valve為題，發(fā)表在《先進材料》(Advanced Materials)上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項的支持。
 

　　(a)有機自旋閥結構示意圖、(b)自旋界面作用機制、(c)利用柵電壓實現(xiàn)多態(tài)調控