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71.
Markus Wohlgenannt 《固体物理学:研究快报》2012,6(6):229-242
We review recent work in the field of organic spintronics, focusing on our own contributions to this field. There are two principle magnetoresistance effects that occur in organic devices. (i) Organic magnetoresistance (OMAR), which occurs in nonmagnetic organic semiconductor devices. For example, in devices made from the prototypical small molecule Alq3 OMAR reaches values of 10% or more at room temperature. (ii) Organic spin‐valve effects that occur in devices that employ ferromagnetic electrodes for spin‐polarized current injection and detection. We undertake an analysis of these two types of magnetoresistance with the goal of identifying the dominant spin‐scattering mechanism. Analysis of OMAR reveals that hyperfine coupling is the dominant spin‐coupling mechanism. Spin–orbit coupling, on the other hand, is important only in organic semiconductor materials containing heavy atoms. We explore the reasons why spin–orbit coupling is relatively unimportant in hydrocarbon materials. Next, we present a theory for spin diffusion in disordered organic semiconductors based on hyperfine coupling, taking into account a combination of incoherent carrier hopping and coherent spin precession in the random hyperfine magnetic fields. We compare our findings with experimental values for the spin‐diffusion length. Finally, we demonstrate a criterion that allows the determination whether the organic spin‐valves operate in the tunneling or injection regimes. (© 2012 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) 相似文献
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有机半导体薄膜的光、电等性质取决于有机分子的取向以及长程有序性.研究有机半导体的生长机理以及内在驱动力是一个重要环节.文章通过两个典型生长体系,perylene 在Ru(0001)表面上的生长和tetracene在Ag(110)表面上生长过程的介绍,给出了形成有机半导体晶化薄膜的可能性以及决定其有序生长的内在驱动力.对于perylene 在Ru(0001)表面上的生长,决定其过程的主要驱动力是分子间的相互排斥作用,在单分子层时,由于这种相互作用导致形成Ru(0001)- 12×12-8 perylene有序超结构.而对于tetracene/Ag(110)体系,决定生长的驱动力主要表现为相互吸引作用,因此,在小于单分子层时,tetracene呈有序的岛状生长;而当tetracene膜的厚度大于单分子层时,呈逐层生长模式,并形成具有正交晶系结构的晶化薄膜. 相似文献
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表面和界面水在自然界、人们的日常生活以及现代科技中无处不在.它在物理、化学、环境学、材料学、生物学、地质学等诸多基础学科和应用领域起到至关重要的作用.因此,表面和界面水的功能与特性的研究,是水基础科学的一项核心任务.然而,由于水分子之间氢键相互作用的复杂性,及其与水-固界面相互作用的竞争,使得表(界)面水对于局域环境的影响非常敏感,往往需要深入到分子层次研究其微观结构和动力学过程.近年来,新型扫描探针技术的发展使得人们可以在单分子甚至亚分子尺度上对表(界)面水展开细致的实空间研究.本文着重介绍几种代表性的扫描探针技术及其在表(界)面水体系中的应用,包括:超高真空扫描隧道显微术、单分子振动谱技术、电化学扫描隧道显微术和非接触式原子力显微术.此外,本文还将对表(界)面水扫描探针技术研究面临的挑战和未来发展方向进行了展望. 相似文献
75.
Experiments using atomic force microscopy for unfolding single multidomain biopolymers cover a broad range of time scales
from equilibrium to non-equilibrium. A master equation approach allows to identify and treat coherently three dynamical regimes
for increasing linear ramp velocity: i) an equilibrium regime, ii) a transient regime where refolding events still occur,
and iii) a saw-tooth regime without any refolding events. For each regime, analytical approximations are derived and compared
to numerically investigated examples. We analyze in the framework of this model also a periodic experimental protocol instead
of a linear ramp. In this case, a major simplification arises if the dynamics can be restricted to an effectively two-dimensional
subspace. For transitions with an intermediate meta-stable state, like Immunoglobulin27, a refined model allows to extract
previously unknown molecular parameters related to this meta-stable state. 相似文献
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77.
78.
以界面势垒对碳纳米管(CNT)场发射的影响为研究目的,在硅衬底上引进很薄的二氧化硅层,以二氧化硅层作为绝缘势垒,然后在二氧化硅界面层上直接生长CNT,来研究二氧化硅绝缘势垒层对CNT场发射的影响。场发射结果为:Fowler-Nordheim(F-N)曲线分为两部分,高电场下偏离F-N曲线并趋于饱和。在双势垒模型的基础上,从电场在两势垒上的分布不同及电子在两势垒上的隧穿几率不同,理论上分析了界面势垒对场发射的影响:低电场下电子在界面势垒的隧穿几率大于在表面势垒的隧穿几率,界面势垒对场发射不起阻碍作用,场发射遵守F-N规律;高电场下电子在界面势垒的隧穿几率小于在表面势垒的隧穿几率,场发射偏离F-N规律。理论对实验结果进行了合理的解释。 相似文献
79.
在第一性原理基础上,理论研究了苯环上含有不同取代物的四个联苯分子的电输运特性.计算结果表明,当苯环上的氢被取代时,联苯分子的两个苯环之间的扭转角增大.分子结的电导随苯环间扭转角的增加而减少,且电导值与扭转角余弦平方成线性关系.在低偏压下,分子结的电输运机制是电子通过π轨道的隧穿过程.计算结果与实验结果符合的较好. 相似文献
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A.A. Saranin A.V. Zotov O.A. Utas V.G. Kotlyar C.M. Wei Y.L. Wang 《Surface science》2009,603(18):2874-2878
Basing on the results of the scanning tunneling microscopy (STM) observations and density functional theory (DFT) calculations, the structural model for the Cu magic clusters formed on Si(1 1 1)7 × 7 surface has been proposed. Using STM, composition of the Cu magic clusters has been evaluated from the quantitative analysis of the Cu and Si mass transport occurring during magic cluster converting into the Si(1 1 1)‘5.5 × 5.5’-Cu reconstruction upon annealing. Evaluation yields that Cu magic cluster accommodates 20 Cu atoms with 20 Si atoms being expelled from the corresponding 7 × 7 half unit cell (HUC). In order to fit these values, it has been suggested that the Cu magic clusters resemble fragments of the Cu2Si-silicide monolayer incorporated into the rest-atom layer of the Si(1 1 1)7 × 7 HUCs. Using DFT calculations, stability of the nineteen models has been tested of which five models appeared to have formation energies lower than that of the original Si(1 1 1)7 × 7 surface. The three of five models having the lowest formation energies have been concluded to be the most plausible ones. They resemble well the evaluated composition and their counterparts are found in the experimental STM images. 相似文献