Title Spin-polarized electron transfer in ferromagnet / C 60 interfaces
الباحث الرئيس محمد توقير خان
الباحثون المشاركون
التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: Semiconductor Devices
المستخلص: يساهم الاتصال بين الجزيء وقطب معدني في معرفة خصائص الأجهزة العضوية أو حتى تحديدها ، مثل خصائصها الإلكترونية. هذا يرجع جزئيًا إلى نقل الشحنة الذي يحدث عندما يتم وضع مادتين ذات جهود كيميائية مختلفة معًا. في حالة الأقطاب المغناطيسية ، يمكن أن يكون النقل مصحوبًا بنقل استقطاب اللف المغزلي الكلي أو الإشابة اللف المغزلية. في أنظمة الكربون النانوي ، يمكن للتهجين والإشابة أن يقمع لحظة انتقال المغناطيس الحديدي ا من خلال فقدان غالبية الإلكترونات المغزلية إلى العضوية. هنا ، يتضح أن بوكمينستر فوليرين C60 أصبح مغنطيسيًا نتيجة الإشابة من الكوبالت بعزم مستحث قدره 1.2 μB لكل قفص بينما يتم قمع زخم المغناطيس الحديدي بنسبة تصل إلى 21٪. تكشف انعكاسية النيوترونات المستقطبة والازدواجية الدائرية المغناطيسية للأشعة السينية عن وجود اقتران مغناطيسي مضاد للطبقات البينية من الكوبالت و البوكمينستر فوليرين C60 ، والمغناطيسية المستحثة الضعيفة التي تنتشر في الكتلة العضوية للبوكمينستر فوليرين. وبالتالي ، يتضح أن ترسيب الجزيئات ذات التجاذب العالي للإلكترون يمكن استخدامه للحث على حقن اللف المغزلي صفر الجُهدي.
Abstract: The contact between a molecule and a metallic electrode contributes to or even determines the characteristics
of organic devices, such as their electronic properties. This is partly due to the charge transfer that takes place
when two materials with different chemical potentials are put together. In the case of magnetic electrodes, the
transfer can be accompanied by the transmission of a net spin polarization or spin doping. In nanocarbon systems,
hybridization and spin doping can suppress the moment of a transition metal ferromagnet through the loss of
majority spin electrons to the organic. Here, C60 is shown to become ferromagnetic as a result of spin doping
from cobalt with an induced moment of 1.2 μB per cage while suppressing the moment of the ferromagnet
by up to 21%. Polarized neutron reflectivity and x-ray magnetic circular dichroism reveal the presence of an
antiferromagnetic coupling of the interfacial layers of cobalt and C60, and weakly coupled induced magnetism
propagating into the bulk organic. Thus, it is shown that the deposition of molecules with high electron affinity
can be used to induce zero-voltage spin injection.