电子是电荷和自旋的载体。但是在传统的电子器件中，人们一直利用的是电子的电荷的性质。通过调节半导体材料中电子和空穴的数量，可以使半导体材料具有丰富的输运性质。但是电子的自旋性质却一直被人们所忽视。金属自旋阀中巨磁电阻(GMR giant magnetoresi stance)和隧道磁电阻(TMR，tunneling magnetoresistance)效应的发现引发了磁存储和磁记录领域的革命。人们意识到电子的自旋性质的研究具有广阔的前景，开始对自旋进行了广泛的研究，由此产生了一门围绕电子自旋的控制、输运、测量等方面的全新的学科——自旋电子学(Spintronics)。目前人们最感兴趣的是电子自旋注入和相关的输运过程。自旋注入包括从铁磁金属到超导体；铁磁金属到导体；铁磁金属到非磁性半导体以及磁性半导体到非磁性半导体，或这些构型的复合等。 自旋电子学基于磁学和微电子学，它不但研究电子电荷的输运特性，同时也研究电子自旋在固体材料中的输运特性，以及设计开发基于电子自旋相关效应下工作的器件。自旋电子器件有希望同时利用电子的电荷和自旋来进行信息的传输和存储，这会大大提高现有电子器件的工作速度和效率。利用电子的自旋还可能制备出具有全新物理性能的半导体电子器件，甚至实现量子存储和量子计算。二十世纪九十年代起传统自旋阀已经在计算机中获得了广泛的应用。 与传统的半导体相比，有机半导体的合成要容易得多。有机半导体具有丰富的电学、光学和磁学特性，并且已经在有机发光器件OLED(Organic Light Emitting Diodes)、显示器等方面取得了很大的应用。由于自旋-轨道相互作用比较弱，有机半导体成为自旋输运的最佳候选材料之一。有机材料中实现自旋极化注入和输运将是自旋电子学的下一个研究热点。2002年，Dediu研究组首次报道了La<,0.7>Sr<,0.3>MnO<,3>/T<,6>/La<,0.7>Sr<,0.3>MnO<,3>三明治结构中的自旋注入和输运。2004年，Xiong等人在La<,0.7>Sr<,0.3>MnO<,3>/Alq<,3>/Co有机自旋阀中开展了自旋注入和输运的重要实验。研究有机半导体内的自旋注入和输运对进一步理解有机材料的物理性质，探讨其在自旋电子学及生命系统中的功能和应用具有重对有机半导体中自旋注入和输运的理论研究包括以Xie等人为代表的量子理论和以Ruden and Smith以及Yu等人为代表经典理论两个方面。微观的量子力学研究可理解铁磁/有机系统的微观结构以及自旋输运动力学；从经典的自旋扩散方程出发，借助欧姆定律等，可给出铁磁/有机系统的电流自旋极化。 本论文基于目前关于“铁磁/半导体”的自旋极化输运的半经典连续模型图象，针对有机半导体特殊的载流子电荷一自旋关系，从自旋扩散方程和欧姆定律出发，利用三电流模型给出电场下的机半导体电流密度的自旋极化特性。同时对影响有机半导体中电流自旋极化率和磁电阻的因素进行了详细研究(未完成)。具体内容和基本结果如下： 1、界面处的电流极化率α<,0>随电场的变化。当其他参量不发生变化时，界面处的电流极化率(即注入电流的自旋极化率)随着电场的增加而增大，并逐渐趋于平稳。也就是说在其他参量不变的情况下，电场的增加有助于自旋注入效率的提高。当电场等参量不发生变化时，电流的注入效率随着有机半导体中单极化子比例的增加而增大。因此，在实验上选取容易产生携带自旋的单极化子的有机半导体对实现有效注入是必要的。 2、注入电流的极化率与左右两层材料的电导率之比的关系。当有机半导体中的电导率逐渐增大并趋近铁磁体的电导率的时候，注入电流的极化率急剧增大，并且当两种材料的电导率基本相同时趋于稳定。 3、界面电导率(界面电阻)对界面处的电流极化率α<,0>。的影响。界面电导率增加(界面电阻减小)有助于极化电流的注入。 4、有机半导体内的电流自旋极化率α<,p>随着位置的变化关系。α<,p>随着厚度的增加而减小，最终趋于零。并且可以看到不同的电场下，有机半导体内的自旋扩散长度不一样。在高电场下，自旋扩散长度明显增大。即考虑电场效应后，自旋可以在有机半导体内保持更长时间的输运。