Modelowanie urządzeń spintronicznych na samoorganizujących się monowarstwach
Elektrony przebywające duże odległości bez utraty polaryzacji spinu, a także kontrola polaryzacji spinu to ważne punkty odniesienia innowacyjnych urządzeń spintronicznych. W porównaniu do ich nieorganicznych odpowiedników, materiały organiczne cechują się niskim sprzężeniem spinowo-orbitalnym, które umożliwia im zachowanie spinu przez długi okres i jest bardzo ważne w przypadku przechowywania informacji. Badania wskazują, że hybrydyzacje zależne od spinu na styku elektrod ferromagnetycznych i cząsteczek umożliwiają kontrolę zarówno magnetyzmu, jak i polaryzacji spinu. Finansowany przez UE projekt SAMSFERE (Self-assembled monolayers over ferromagnetic electrodes for organic spintronics) miał na celu przede wszystkim zbadanie organicznych magnetycznych złącz tunelowych opartych na SAM. Bazując na sukcesie wcześniejszych prac nad funkcjonalizacją LSMO przy pomocy SAM na bazie alkilowego kwasu fosforanowego, naukowcy zbadali wpływ przeszczepiania SAM na elektronowe właściwości LSMO przy użyciu różnych technik spektroskopowych. Wyniki wskazały, że wykorzystanie SAM jako blokad tunelowych może znacznie zwiększyć tunelowy magnetoopór. W zależności od długości łańcucha alkilowego, obserwowano podwyższenie tunelowego magnetooporu w niskich temperaturach aż do 250%. Korzystając z niedawno opracowanej metody regeneracji utlenionych powierzchni metali ferromagnetycznych bez zmiany ich właściwości strefy kontaktowej, naukowcy wbudowali SAM w magnetyczne złącza tunelowe, wykorzystując różne materiały w elektrodach ferromagnetycznych. Wyniki pokazują, że tunelowy magnetoopór był wyższy w magnetycznych złączach tunelowych opartych na stopie żelazo-nikiel w porównaniu z tymi opartymi na kobalcie. Stany spinu hybrydyzowanego w punktach stykowych ferromagnetyk-cząsteczka mogą mieć wpływ na spinowe właściwości transportowe urządzeń spintronicznych i są źródłem zupełnie nowych funkcjonalności, które mają zastosowanie w technologii informacyjnej. Mogą również oferować nowe możliwości zwiększenia wydajności organicznych diod LED.
Słowa kluczowe
Samoorganizujące się monowarstwy, spintronika organiczna, diody LED, elektrody ferromagnetyczne, SAMSFERE
