有机半导天富注册体的自旋

时间:2020-05-30 11:09 作者:http://zdtnx.com.cn/ 分享到:
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目前受到广泛关注的有机半导体正在增加商业势头,在这里,欧洲科学技术季刊深入探讨了材料的演变世界。天富注册
 
有机半导体是一种电导率异常高的动态材料,通常由于某些气体的存在和半导体的其他特性而得到增强。从有机发光二极管(OLEDs)、场效应晶体管(ofet)到太阳能电池,甚至是节能电脑,有机半导体的应用前景比以往任何时候都更加广阔。
 
半导体领域激发了下一代轻质柔性电子应用材料的兴趣,但研究人员发现,特定的有机半导体材料传输自旋的速度比它们传导电荷的速度快,这一现象最终可能为更快、更节能的电脑提供动力。
 
有机半导体的世界
 
到目前为止,有机半导体还不是自旋电子学的现实候选者,因为不可能在不丢失原始信息的情况下移动足够远的自旋。自旋电子学本质上是研究固体物理学中电子自旋的探测和操纵的电子学领域。这与基础电子学不同,在基础电子学中,除了电子电荷外,还考虑电子自旋,并将其作为进一步的自由度加以利用,从而可能提高数据存储和传输的效率。自旋电子学是量子计算的基础应用。
 
“自旋”是电子固有的角运动的术语,它被称为向上或向下运动。使用电子的上/下状态,而不是传统的计算机逻辑中的0和1,可以改变计算机处理信息的方式。
 
在这里,一个来自英国、德国和捷克共和国的国际团队发现,有机半导体的材料可以用于“自旋电子”应用,这可以创造出与硅有竞争力的廉价有机半导体,用于未来的计算应用。
 
发表在《自然》电子,研究协调了卡文迪什实验室Henning Sirringhaus教授,物理系,剑桥大学,英格兰和欧洲研究理事会资助通过(ERC)协同授予由剑桥大学共同举办,伦敦帝国理工学院,日立剑桥实验室,英格兰、德国美因茨大学和捷克科学院Czechia。
 
使更快、更节能的计算机得以存在
 
一个基于自旋电子学的设备将利用一系列电子的相对自旋来传输信息,而不是四处移动电荷包,这也被称为纯自旋电流。通过消除电荷的移动,任何这样的设备都将需要更少的能量,也更不容易过热——从而消除了进一步提高计算机效率的一些最重要的障碍。
 
因此,自旋电子学可以为我们提供更快、更节能的计算机,能够执行比目前更复杂的操作。
 
由于有机半导体被广泛应用于oled等应用领域,因此它们比硅更便宜,生产起来也更容易。人们曾认为,基于有机半导体的自旋电子设备可以为未来的计算机革命提供动力。然而,到目前为止,事情还没有朝着这个方向发展。天富注册链接
剑桥大学卡文迪什实验室的王树仁博士是这篇论文的共同第一作者,他解释道:“要想通过自旋传递信息,电子的自旋需要经过合理的距离,并在编码的信息随机化之前存在足够长的时间。”
 
同样来自卡文迪什实验室的迪帕克·文卡特什瓦兰博士补充说:“迄今为止,有机半导体还不是自旋电子学的现实候选者,因为不可能在不丢失原始信息的情况下绕聚合物电路移动足够远的自旋。”“因此,在过去的十年里,有机自旋电子学领域相当沉寂。”
 
研究有机半导体中的自旋
 
有机半导体的内部结构有高度无序的倾向。因此,电荷的移动速度远不如硅或砷化镓等半导体中的移动速度快,这两种半导体都具有高度有序的晶体结构。
 
大多数在有机半导体中研究自旋的实验已经发现,电子自旋和它们的电荷一起移动,而且由于电荷移动得更慢,自旋信息不会走远:通常只有几十纳米。
 
现在,研究小组声称他们已经发现了使电子自旋运动到足够远的条件,使有机自旋电子装置能够工作。
 
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