Molecular Spintronics: From Organic Semiconductors to Self-Assembled Monolayers

این پایان نامه اسپینترونیک مولکولی یا آلی و به ویژه فرصت های تطبیق قطبش اسپین را هدف قرار می دهد که از هیبریداسیون فلز/مولکول فرومغناطیسی در رابط ها ناشی می شود: مفهوم جدید رابط اسپین. اسپینترونیک مولکولی یا آلی یک زمینه تحقیقاتی نوظهور در مرز بین شیمی آلی و اسپینترونیک است.

این مقاله به سه بخش تقسیم می‌شود که قسمت اول مفاهیم اساسی اسپینترونیک و مزایایی را که مولکول‌ها می‌توانند به ارمغان بیاورند معرفی می‌کند. این زمینه. وضعیت هنر در اسپینترونیک آلی و مولکولی نیز با تاکید ویژه بر فیزیک و شواهد تجربی برای سطوح اسپینترونیک ارائه شده است.

بخش دوم و سوم کتاب به دو موضوع اصلی تجربی اختصاص داده شده است. پایان نامه: تک لایه های خود مونتاژ شده (SAM) و نیمه هادی های آلی (OSC). مطالعه نانو اتصالات تونل مغناطیسی مبتنی بر SAM، پتانسیل تعدیل ویژگی‌های چنین دستگاه‌هایی را «به میل خود» نشان می‌دهد، زیرا هر بخش از مولکول می‌تواند به طور مستقل مانند یک بلوک ساختمانی «LEGO» تنظیم شود. مطالعه شیرهای چرخشی مبتنی بر Alq3 اثرات مقاومت مغناطیسی را در دمای اتاق نشان می دهد و با هدف درک نقش های مربوطه توسط دو رابط انجام می شود. از طریق توسعه این سیستم‌ها، ما پتانسیل آنها را برای اسپینترونیک نشان می‌دهیم و پایه محکمی برای مهندسی قطبش اسپین در سطح مولکولی فراهم می‌کنیم.

This thesis targets molecular or organic spintronics and more particularly the spin polarization tailoring opportunities that arise from the ferromagnetic metal/molecule hybridization at interfaces: the new concept of spinterface. Molecular or organic spintronics is an emerging research field at the frontier between organic chemistry and spintronics.

The manuscript is divided into three parts, the first of which introduces the basic concepts of spintronics and advantages that molecules can bring to this field. The state of the art on organic and molecular spintronics is also presented, with a special emphasis on the physics and experimental evidence for spinterfaces.

The book’s second and third parts are dedicated to the two main experimental topics investigated in the thesis: Self-Assembled Monolayers (SAMs) and Organic Semiconductors (OSCs). The study of SAMs-based magnetic tunnel nanojunctions reveals the potential to modulate the properties of such devices “at will,” since each part of the molecule can be tuned independently like a “LEGO” building block. The study of Alq3-based spin valves reveals magnetoresistance effects at room temperature and is aimed at understanding the respective roles played by the two interfaces. Through the development of these systems, we demonstrate their potential for spintronics and provide a solid foundation for spin polarization engineering at the molecular level.