具超顺磁纳米粒子的磁可调有机半导体
应用物理
2019-06-13 v2
摘要
具有超顺磁性质的磁性纳米粒子（MNPs）可能与有机半导体（OSECs）中的电子自旋产生大的磁偶极-偶极相互作用。该概念可视为类似于超精细相互作用（HFI）的效应。为研究此模型，采用 Fe3O4 MNPs 作为掺杂剂，在 HFI 主导的 -共轭聚合物主体聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基乙烯)（MeH-PPV）中产生随机类超精细磁场。利用 MeH-PPV/MNP 共混物制备的有机发光二极管中的磁电导（MC）响应来估算共混物中的有效超精细场。首先，我们发现无论 MNP 浓度如何，MC 响应的形状基本保持不变，这归因于核自旋与 MNPs 之间相似的功能性。其次，MC 的宽度随 MNP 浓度增加而增大。磁光 Kerr 效应实验与微磁模拟表明，MC 宽度的额外增加与共混物磁化强度有关。最后，MC 展宽与 MNPs 的磁化强度具有相同的温度依赖趋势，并观察到 MNPs 在其超顺磁与铁磁 regime 下对 MC 响应的独特效应。磁-光诱导吸收（MPA）光谱证实，MC 展宽并非由 MNPs 引入的缺陷所致，而是独特超顺磁行为的结果。我们的研究为调控 OSECs 的磁功能性提供了新途径，这对有机光电器件与磁传感器应用至关重要。
引用
@article{arxiv.1902.06625,
title = {Magnetically Tunable Organic Semiconductors with Superparamagnetic Nanoparticles},
author = {Rugang Geng and Hoang Mai Luong and Raja Das and Kristen Stojak and Minh Thien Pham and Joshua Robles-Garcia and Tuan Anh Duong and Huy Thanh Pham and Thi Huong Au and Ngoc Diep Lai and George K. Larsen and Manh-Huong Phan and Tho Duc Nguyen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.06625},
year = {2019}
}