电子自旋传递距离可达1微米( 二 )

2025-12-28

有机半导体内部结构通常高度无序，电荷包的移动速度远不如在硅或砷化镓等无机半导体中的移动速度，并且这两种半导体都具有高度有序的晶体结构。通过对有机半导体电子自旋的实验发现，有机半导体中的电子自旋往往是和其

中的电荷一起运动的，由于电荷移动得比较慢，所以自旋也不会走得远，通常只有几十纳米。

为促使电子的自旋能够通过一个合理的距离，且在编码信息随机化之前存活足够长时间，研究人员人为地增加了有机材料中的电子数量，并使用一种称为自旋泵的技术向材料注入纯自旋电流。研究人员发现，高导电性有机半导体受一种新的自旋输运机制控制，这种机制能将它们转变为非常好的自旋导体。这种机制本质上就是将自旋信息从电荷中解耦，这样，自旋就能在长达1微米的距离内快速传输，这个距离对于实验室中的自旋电子设备来说已经足够大。下一步，该团队还将进一步研究化学成分对于有机半导体在原型器件中有效传输自旋信息能力所起的作用。

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