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摘要:自旋电子学主要利用电子自旋,研发新一代电子产品,而传统的技术往往利用电荷来控制器件。它是凝聚态和材料物理研究的一个前沿领域。而有机磁阻效应作为自旋电子学的一个分支,正受到越来越多的关注。本文制备了传统结构的三明治型有机器件,通过采用不同活性层材料,以及加入载流子传输层,观测了这些器件的有机磁阻(OMR)效应,并分析了这些因素对OMR效应的影响,以及激子模型和三重态—顺磁中心相互作用模型。具体的研究内容包括以下几个方面:首先,基于ITO/PEDOT/MEH-PPV/Al的器件结构,测量并分析了器件磁阻随电压和磁场变化的曲线。在电压处于0-6V区间,电流变化率曲线有一个先上升后下降的过程,电流变化率在15%左右。用P3HT替换MEH-PPV,分析了两种器件磁阻随电压变化曲线的异同。认为这两种器件结果存在的差异来源于P3HT和MEH-PPV不同的电子迁移率,从而导致的低压下器件中激子形成几率的差异。其次,通过制备ITO/PEDOT/Alq3/LiF:Al器件,测量并分析了其磁阻随电压和磁场变化的曲线。通过在电极和活性层之间加入空穴阻挡层BCP或电子传输层C60,观察到OMR效应的变化,加入BCP材料的器件在6V电压,120 mT磁场下的电流变化率从9%增长到约14%。这与器件中激子的形成存在联系。不论是聚合物还是小分子作为活性层,器件的磁阻随电压变化的曲线都存在不止一个极值。最后,基于ITO/PEDOT/C60/Al结构的器件,研究了以不发光材料C60为活性层的器件的OMR效应,实验结果与Desai等人关于OMR效应只存在于发光器件中的推断有不一致的地方。据此认为OMR效应是基于多种机制共同竞争的结果。在低压时bipolaron model可以较好地解释实验结果,随电压增高excitonic model逐渐占主导地位。OMR效应的机理是一个复杂的过程。