位置:立项数据库 > 立项详情页
有机光电器件中的磁场效应和结构设计
  • 项目名称:有机光电器件中的磁场效应和结构设计
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:11174181
  • 申请代码:A040204
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:解士杰
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:山东大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

室温强磁效应是有机(自旋)电子学近年来的一个重大发现,其特点是弱磁场、强响应。目前对其机理的解释并没有达成一致,是自旋相关的塞曼作用重要,还是电荷相关的洛伦兹作用重要?氢核自旋的超精细相互作用是否起重要作用?温度效应如何克服?等等。本申请书将侧重动态输运过程,抓住有机的特点,采用模型和DFT相结合的方法,利用漂移-扩散理论和自旋动力学理论等,研究有机半导体内的自旋结构、电极/有机界面结构,通过计算磁场存在情况下,极化子自旋弛豫、单态(三态)激子产率、自旋相关激子-极化子碰撞与转化、有机器件的磁电阻和动态输运性质等,揭示有机磁效应的深层次物理机理,提出改善有机半导体和器件磁效应的优化结构设计。特别发展我们最近提出的"磁致跃迁"机理,丰富有机磁效应的物理内涵。该项研究对于外(磁)场调制有机光电器件的应用与开发具有重要的指导意义。

结论摘要:

自从上世纪七十年代末导电高分子被发现以来,有机小分子和高分子的电磁光特性逐渐被发掘和应用。室温强磁效应是有机(自旋)电子学近年来的一个重大发现,其特点是弱磁场、强响应。目前对其机理的解释并没有达成一致,是自旋相关的塞曼作用重要,还是电荷相关的洛伦兹作用重要?氢核自旋的超精细相互作用是否起重要作用?温度效应如何克服?等等。本项目中,我们从宏观扩散理论、跃迁理论和量子动力学理论,全方位研究了磁场对有机期间输运和光特性的影响。研究侧重动态输运,抓住有机的特点,深入有机半导体内的自旋结构、电极/有机界面结构,通过计算磁场存在情况下,极化子自旋弛豫、单态(三态)激子产率、自旋相关激子-极化子碰撞与转化、有机器件的磁电阻和动态输运性质等,揭示出有机磁效应的深层次物理机理,提出改善有机半导体和器件磁效应的优化结构设计。主要成果包括(1)提出电荷-磁场相互作用是产生有机磁电阻的主要原因之一;(2)提出自旋相关跃迁图像,发展了主方程理论;(3)证实了超精细相互作用对有机磁电阻的影响,并预言了维度效应;(4)预言了一些理论结果,有待实验的进一步证实。所有这些研究使我们较全面地理解了有机磁场效应这一复杂现象,为我们设计高性能有机功能器件提供了理论依据和参考。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 35
  • 0
  • 0
  • 0
  • 2
期刊论文
相关项目
解士杰

解士杰教授先后主持十几项基金课题。其中包括国家自然科学基金理论物理重大研究计划重点项目一项,国家自然科学基金理论物理重大研究计划一项,国家自然科学基金三项,优秀国家重点实验室奖励基金以及山东省自然科学基金等。

解士杰的项目
期刊论文 46 会议论文 30 获奖 6 著作 1