摻磁性雜質(zhì)的高聚物中載流子動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、導(dǎo)電有機(jī)高聚物從誕生到現(xiàn)在的三十多年，由于它奇異的性質(zhì)，理論上和實(shí)驗(yàn)上都得到了極大的發(fā)展。基于有機(jī)材料的光電子器件，如高聚物發(fā)光二極管、場(chǎng)效應(yīng)管、太陽(yáng)能電池、可充電的電池等引起了人們廣泛的興趣。但人們更多的是關(guān)注載流子的電荷性質(zhì)，對(duì)高聚物中載流子豐富的自旋相關(guān)的性質(zhì)研究的比較少。另外由于近年來，人們發(fā)現(xiàn)自旋屬性的應(yīng)用有很大的發(fā)展前景，產(chǎn)生了一門新的學(xué)科一自旋電子學(xué)。于是人們開始關(guān)注載流子的自旋屬性。有機(jī)高聚物的自旋一軌道相互作用比較弱，

2、成為極佳的自旋輸運(yùn)材料。要按照自己的要求來設(shè)計(jì)基于自旋的器件，人們必須首先能夠產(chǎn)生，控制，傳輸，測(cè)量極化電流。于是我們通過在有機(jī)高聚物中植入磁性雜質(zhì)來研究極化子的自旋性質(zhì)。 第一章是有機(jī)高聚物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。有機(jī)高聚物是準(zhǔn)一維的鏈狀結(jié)構(gòu)，會(huì)發(fā)生Peierls不穩(wěn)定性，二聚化等現(xiàn)象。以及描述這種體系的著名模型一sSH模型。用它可以很好的描述這種體系。 第二章是有機(jī)高聚物中的載流子，包括孤子、極化子和雙極化子。由于高聚物材料有

3、很強(qiáng)的電子—晶格耦合，所以它是包括電子和晶格的自陷激發(fā)，我們會(huì)從電子能譜和晶格結(jié)構(gòu)兩方面來描述，以及它的電荷和自旋屬性。 第三章是我們的研究方法的介紹，包括靜態(tài)和動(dòng)力學(xué)部分。 第四章就是在高聚物體系中引入一個(gè)磁性雜質(zhì)后對(duì)極化子自旋輸運(yùn)的影響，包括我們所研究體系的模型及目前模擬得出的一些數(shù)值結(jié)果。我們觀察到自旋過濾效應(yīng)和自旋翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。極化子是有機(jī)高聚物中實(shí)現(xiàn)極化電流傳輸?shù)挠行лd流子，由此我們可以按照需要來控制自旋的翻轉(zhuǎn)。這