东京大学 显示研究中使用的实验样品组成的图表
信用:2019 Isshiki等人
物理学家创造了一种自旋电子器件的制造技术
这些高性能、低功耗的设备有着广阔的前景，因此高效的制造方法备受追捧
新的制造方法使用有机分子，这些有机分子相对容易配置用于许多目的
分子层可以涂在或印在金属上，以创造新的电子功能
自旋电子器件有朝一日可能会取代目前的电子器件
电子器件依赖于运动中的电子流，而自旋电子器件则利用了电子的另一种特性，即自旋
这与电子的角动量有关，自旋流称为自旋流
实现有用的自旋电子器件有几个挑战
其中包括引发自旋电流，然后给自旋电子元件注入有用的功能，例如保留数据以用作高速存储器的能力
东京大学固体物理研究所的研究助理Hironari Isshiki和他的团队已经找到了一种新颖而优雅的方法来应对这两个复杂的挑战
“我们成功地展示了铜样品中自旋电流到电荷电流的有效转换，这要归功于一层简单的‘油漆’
这一层只有一个分子厚，并且包含一种有机物质
该器件的转换效率与用铂或铋等无机金属材料制成的器件相当
然而，与无机材料相比，有机材料更容易操作以产生不同的功能
" 铜元素顶部有机层的扫描隧道显微镜图像
信用:2019 Isshiki等人
这个有机层是由一种叫做铅酞菁的物质构成的
注入被分子覆盖的表面的自旋电流被有效地转换成熟悉的电荷电流
研究人员对不同厚度的层进行实验，看看哪一层最有效
当该层为单分子厚时，分子排列成有序排列，产生最有效的自旋-电荷电流转换
“有机分子尤其为自旋电子学研究人员提供了高度的设计自由度，因为它们相对容易处理
“我们希望看到的功能组件在高性能计算领域或低功耗设备中非常有用，”伊斯基解释道
“所需的极其薄的层也意味着我们有朝一日可能会制造出灵活的设备，甚至是你可以用一种特殊的打印机制造的设备
" 有机层在0
6分子厚(左)，1
0分子厚(中心)和1
9分子厚(右)
信用:2019 Isshiki等人
伊斯基和他的同事接下来要做的是探索导电材料上有机层的其他结构，以实现新的自旋功能
他们还希望研究电荷转化为自旋电流的过程，与本演示中看到的过程相反
这一研究领域旨在大大加速有机分子自旋电子学的研究
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
