有机磁电阻效应研究进展

介绍了近年国际上在π共轭有机半导体中新发现的有机磁电阻效应(Organic magnetoresistance,OMAR)实验和理论的研究进展,展望了有机磁电阻效应的应用和研究。有机磁电阻效应不仅具有各向同性、常温下大磁电阻率和高磁场灵敏度的特点,而且不同于传统的磁电阻效应和目前广泛研究的巨磁电阻效应(Giant magnetoresistance, GMR),其结构中不包含磁性材料也没有外部极化自旋的注入,是有机半导体的一种内禀性质。

基于不同掺杂浓度双量子阱OLED的磁电阻效应

采用1.5%,4.0%和6.0%3种不同的C-545T的掺杂浓度,在常温下制备了一种双量子阱结构的有机电致发光器件(OLEDs),其结构为ITO/2T-NATA(21nm)NPBX(50nm)/[Alq3:C-545T(20nm)/Alq3(3nm)]2/Alq3(17nm)/LiF(0.5nm)/Al,并研究了它们的磁电阻(MR,magne-toresistance)特性。实验结果表明,在室温以及相同的磁场强度和相同电压作用时,掺杂浓度越大,电阻率越小;且随着电压的增加,电阻率逐渐减小;C-545T掺杂浓度为6.0%的器件在V=10V和B=0mT时,器件的电阻率为42.24×103Ω.m;在10V驱动电压的作用和相同磁场强度下,掺杂浓度越小,器件的MR越小,且变化量较大;1.5%掺杂浓度的器件在50mT时获得的MR为-18.36%,且都表现出负磁阻特性。

双量子阱OLED正负磁电阻的调控

通过改变发光层的厚度,制备了一种双量子阱结构的有机电致发光器件(OLEDs),其结构为ITO/2T-NATA(20nm)/NPBX(50nm)/[Alq3:2%C545(dnm)/Alq3(3nm)]2/Alq3(17nm)/LiF(0.9nm)/Al。在常温下研究了器件的发光层在不同厚度(d=10,15,20和25nm)时的磁电阻(MR,magnetoresistance)特性。实验结果表明,在10V驱动电压的作用下,在相同磁场强度下,器件的厚度越大,电阻率也越大;在驱动电压为10V时,随着磁场强度的增加,10nm厚器件的MR随着磁场的增加而增大,表现正MR特性;而15、20和25nm厚3种器件的MR随着磁场强度的增强先减小后增加并趋于饱和状态,发光层越厚,MR减小的幅度越大,且都表现出负MR特性;获得最大的MR为-10.32%。