强磁场诱导的生长对聚(3-己基噻吩):富勒烯复合薄膜室温铁磁性的影响

聚(3-己基噻吩)(P3HT)与富勒烯(C_(60))(或其衍生物)形成的有机复合薄膜(P3HT:C_(60))具有室温铁磁性,但如何进一步提高其磁性能以及探究薄膜结构和磁性质的联系尚未见报道.本文采用强磁场下的溶液相沉积方法制备P3HT:C_(60)薄膜,并利用超导量子干涉磁强计、电子自旋共振谱和紫外-可见光吸收谱,研究了强磁场诱导对薄膜铁磁性和微结构的影响.发现其室温铁磁性有显著提高,饱和磁化强度较未加磁场生长的样品增大一个数量级,并且显示较高的居里温度(大于400K).薄膜结构分析发现,强磁场诱导引起P3HT分子链间堆积有序增强和结晶度的提高.这将增强体异质结薄膜内P3HT分子与C_(60)分子间的电荷转移,因而可能是P3HT:C_(60)薄膜室温铁磁性增强的一个重要原因.