学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

有机磁阻效应的探索

作　者: 陈黎暄
导　师: 滕枫
学　校: 北京交通大学
专　业: 光学
关键词: 有机磁阻效应 OMR 激子模型三重态顺磁中心
分类号: TN383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

摘要：自旋电子学主要利用电子自旋,研发新一代电子产品,而传统的技术往往利用电荷来控制器件。它是凝聚态和材料物理研究的一个前沿领域。而有机磁阻效应作为自旋电子学的一个分支,正受到越来越多的关注。本文制备了传统结构的三明治型有机器件,通过采用不同活性层材料,以及加入载流子传输层,观测了这些器件的有机磁阻(OMR)效应,并分析了这些因素对OMR效应的影响,以及激子模型和三重态—顺磁中心相互作用模型。具体的研究内容包括以下几个方面：首先,基于ITO/PEDOT/MEH-PPV/Al的器件结构,测量并分析了器件磁阻随电压和磁场变化的曲线。在电压处于0-6V区间,电流变化率曲线有一个先上升后下降的过程,电流变化率在15%左右。用P3HT替换MEH-PPV,分析了两种器件磁阻随电压变化曲线的异同。认为这两种器件结果存在的差异来源于P3HT和MEH-PPV不同的电子迁移率,从而导致的低压下器件中激子形成几率的差异。其次,通过制备ITO/PEDOT/Alq3/LiF:Al器件,测量并分析了其磁阻随电压和磁场变化的曲线。通过在电极和活性层之间加入空穴阻挡层BCP或电子传输层C60,观察到OMR效应的变化,加入BCP材料的器件在6V电压,120 mT磁场下的电流变化率从9%增长到约14%。这与器件中激子的形成存在联系。不论是聚合物还是小分子作为活性层,器件的磁阻随电压变化的曲线都存在不止一个极值。最后,基于ITO/PEDOT/C60/Al结构的器件,研究了以不发光材料C60为活性层的器件的OMR效应,实验结果与Desai等人关于OMR效应只存在于发光器件中的推断有不一致的地方。据此认为OMR效应是基于多种机制共同竞争的结果。在低压时bipolaron model可以较好地解释实验结果,随电压增高excitonic model逐渐占主导地位。OMR效应的机理是一个复杂的过程。

全文目录

致谢  3-4
中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1.引言  9-13
  1.1 OMR的定义和分类  9-10
  1.2 OMR的研究进展  10-13
2.OMR效应的机理和模型  13-19
  2.1 自旋-轨道耦合与超精细相互作用  13-14
    2.1.1 自旋-轨道耦合相互作用  13
    2.1.2 超精细相互作用  13-14
  2.2 MIST模型(magnetoresistance by the interconversion of singlets and triplets)  14-16
    2.2.1 激子  14-15
    2.2.2 空间电荷限制电流  15
    2.2.3 磁场对β的调控  15-16
  2.3 Excitonic模型和Bipolaron模型  16-19
    2.3.1 Excitonic模型  16-18
    2.3.2 Bipolaron模型  18-19
3. 聚合物器件的OMR效应  19-36
  3.1 实验准备部分  19-20
    3.1.1 器件的结构  19
    3.1.2 衬底清洗和器件制备  19-20
    3.1.3 测试手段  20
  3.2 基于MEH-PPV活性层的器件  20-33
    3.2.1 PEDOT:PSS材料的OMR效应  20-21
    3.2.2 MEH-PPV的OMR效应  21-26
    3.2.3 实验结果与讨论  26-33
  3.3 基于P3HT活性层的器件OMR效应的观测  33-35
    3.3.1 基于P3HT活性层器件的OMR效应  33-34
    3.3.2 P3HT活性层的器件与MEH-PPV活性层器件OMR效应的比较  34-35
  3.4 本章小结  35-36
4. 有机小分子器件的OMR效应  36-50
  4.1 Alq_3器件的OMR效应研究  36-39
    4.1.1 器件的制备和测试  36
    4.1.2 Alq_3器件的OMR效应  36-39
  4.2 增强载流子迁移率对器件OMR效应影响的研究  39-45
    4.2.1 加入BCP空穴阻挡层的Alq_3器件  39-42
    4.2.2 加入C_(60)电子传输层的Alq_3器件  42-45
  4.3 单层C_(60)活性层器件的结果  45-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章结论  50-51
参考文献  51-54
作者简历  54-56
学位论文数据集  56

有机磁阻效应的探索

内容摘要

全文目录

相似论文