有机自旋光电子

作者：胡斌等

书号：9787030663566

丛书名：光电子科学与技术前沿丛书

出版日期：2020-11-01

索书号：TN2/Y357/8

有机自旋光电子学是一个将有机光电子学和自旋光电子学相融合的前沿科学领域，该研究方向将自旋作为信息载体，使其融入到有机光电子材料与器件当中；主要通过自旋极化电学输运和磁场效应两大性质，研究与自旋相关的各类现象，并且通过自旋物理、光物理、光化学来加以诠释。本书通过五大方面来详细介绍该领域，包含电子的磁学性质、光物理和光化学、磁场效应、自旋注入和操控、自旋界面；此外，书中还详细介绍了有机-无机杂化钙钛矿自旋光电子方面的研究和进展。

目录

丛书序 i

前言 iii

第1章 电子的磁学性质 001

1.1 引言 001

1.2 电子简介 001

1.3 轨道角动量和自旋角动量 002

1.4 自旋-轨道耦合 006

1.5 Bychkov-Rashba 自旋-轨道耦合 007

1.6 Dresselhaus 自旋-轨道耦合 008

1.7 塞曼效应 010

1.8 量子力学中的角动量 011

1.9 自旋极化 014

1.10 回旋加速轨道 014

1.11 拉莫尔进动 015

1.12 自由电子模型 016

参考文献 018

第2章 有机材料的光物理与光化学 019

2.1 引言 019

2.2 有机材料的光物理过程 019

2.2.1 能级图 019

2.2.2 含时微扰理论 021

2.3 分子的辐射跃迁 024

2.4 选择定则 025

2.4.1 轨道选择定则 026

2.4.2 自旋选择定则 026

2.4.3 电子-振动耦合选择定则 026

2.4.4 Franck-Condon 原理 027

2.5 分子的无辐射跃迁 028

2.5.1 内转换 029

2.5.2 系间窜越 030

2.6 量子效率 030

2.7 能量转移 032

2.8 延迟荧光 034

2.9 有机磷光材料 036

2.10 有机材料的光化学过程 039

2.10.1 势能面及光化学反应路径 039

2.10.2 光化学反应的种类 041

2.11 电子转移过程 045

2.12 质子转移过程 050

参考文献 052

第3章 有机半导体磁场效应 054

3.1 引言 054

3.2 自旋交换作用和内部磁作用 055

3.3 自旋守恒 057

3.3.1 能量的贡献 057

3.3.2 自旋角动量的贡献 059

3.4 自旋混合 060

3.4.1 自旋-轨道耦合 060

3.4.2 超精细相互作用 065

3.4.3 自旋混合的取向 069

3.5 激发态的磁场效应 070

3.5.1 光致发光磁场效应 070

3.5.2 电致发光磁场效应 079

3.5.3 基态以及激发态的光散射磁场效应 092

3.5.4 微腔OLED 的磁场效应 094

3.5.5 电荷传输磁场效应 096

3.6 介电磁场效应 104

3.6.1 有机半导体激发态的介电磁场效应 104

3.6.2 有机/磁性复合材料中π-d 电子耦合形成的介电磁场效应 107

3.7 磁场效应在有机-无机杂化钙钛矿领域的最新进展 110

3.7.1 杂化钙钛矿中激发态磁场效应的理论分析 114

3.7.2 杂化钙钛矿中激发态磁场效应的实验研究 119

3.7.3 杂化钙钛矿中的磁电耦合 125

3.7.4 杂化钙钛矿磁场效应的应力调控 127

3.8 本章小结 131

参考文献 132

第4章 自旋注入和操控 148

4.1 引言 148

4.2 有机自旋阀和有机磁隧穿结简介 148

4.3 有机自旋电子发展历程 150

4.4 铁电极化调控有机自旋器件 152

4.5 有机隧穿各向异性磁电阻 154

4.6 有机光电器件中激发态自旋阀效应 156

4.7 有机-无机杂化钙钛矿自旋输运研究 160

4.7.1 钙钛矿的晶体结构和电子结构 161

4.7.2 三维钙钛矿自旋电子器件中的自旋输运 163

4.7.3 钙钛矿自旋器件中的自旋扩散长度和自旋寿命 165

4.7.4 二维手性钙钛矿自旋电子器件中的自旋输运 167

4.7.5 钙钛矿自旋霍尔效应 172

参考文献 176

第5章 自旋界面 180

5.1 引言 180

5.2 自旋界面的形成原理 180

5.3 自旋界面中的输运研究 183

5.4 X 射线磁圆二色性能谱 189

参考文献 194

索引 197