由电子激发介导的偏压诱导自旋态转变
介观与纳米尺度物理
2020-04-22 v1
摘要
最近的实验报道，通过施加偏置电压实现了自旋态转变。但这些偏压诱导自旋态转变（BISSTs）尚未被完全理解，尤其是其机制。众所周知，由光辐射激活的金属到配体电荷转移激发（MLCT）和金属中心激发（MC）可诱导从低自旋（LS）到高自旋（HS）以及从 HS 到 LS 的转变。此外，在施加偏压的分子结中，电子激发可通过非弹性共隧穿实现。基于这两个实验事实，我们提出 MLCT 基本导致从 LS 到 HS 的 BISST，而 MC 导致从 HS 到 LS 的 BISST。该机制的合理性通过比较第一性原理结果与实验观测得到证明。计算的激活 MLCT（MC）的电压阈值接近于实验中观测从 LS 到 HS（从 HS 到 LS）的 BISST 的电压。MLCT（MC）的激活依赖于偏压极性，这可解释实验中 BISST 的偏压极性依赖性。我们的研究对进一步设计基于自旋态转变的分子自旋电子器件具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1909.04254,
title = {Bias induced spin state transition mediated by electron excitations},
author = {Hua Hao and Ting Jia and Xiaohong Zheng and Peng Liu and Zhi Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04254},
year = {2020}
}