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仪表网 研发快讯】近日，国家纳米科学中心孙向南研究员团队在有机自旋电子学领域取得重要进展，基于开发的电光补偿策略实现了室温下有机自旋电子学器件磁响应信号的宽范围调控及器件的多功能性应用。相关研究成果以Room-Temperature Organic Spintronic Devices with Wide Range Magnetocurrent Tuning and Multifunctionality via Electro-Optical Compensation Strategy为题，在线发表于Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.202417995)。
在自旋电子学领域，能够在室温下表现出大范围可调的磁响应信号的器件具有重要的应用价值，尤其是在先进传感、数据存储和多功能技术中。有机半导体因其独特的超长自旋寿命和丰富的光电特性，被认为是实现此类器件的理想候选材料。然而，目前的有机自旋器件受限于有限的设计策略，磁流比通常低于10%，严重限制了其多功能应用潜力。
针对这一挑战，孙向南研究团队通过光-电-磁复合场协同调控有机半导体中的载流子输运、自旋相关反应和光生载流子动力学，成功实现了器件磁流比的任意调制。在柔性衬底上制作的有机自旋器件在室温下表现了高达+13200%的正磁流比和−10600%的负磁流比，并可以在此范围内精确调控。此外，该光-电-磁复合场协同调控策略在不同类型的器件中均表现出良好的普适性。通过将光、偏置、磁场和机械柔性等多个可控参数集成到一个器件中，激活了室温多功能应用，该器件可作为高灵敏度磁场
传感器、复合磁场传感器、磁电流
逆变器和磁控人工突触等。这些发现为设计高性能、多功能的器件提供了新思路，对未来的自旋相关技术具有广泛的意义。
国家纳米科学中心博士生孟珂、国家纳米科学中心与北京工业大学联合培养博士生李敏和郭立丹副研究员为论文共同第一作者，孙向南研究员为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金原创项目、面上项目、青年项目，中国科学院战略性先导专项、北京市自然科学基金、北京市科技新星计划、中国博士后科学基金会和中国科学院引才计划的资助。
图. 有机自旋器件结构、电光补偿机理示意图以及磁响应信号展示
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