在自旋電子學中，實現長自旋壽命，特別是在室溫（RT）下，是自旋輸運材料的關鍵目標。分子半導體（MSC）因其固有的弱自旋弛豫機制，已成為實現長RT自旋壽命的有效候選者。然而，通過設計MSC中的分子結構來抑制自旋弛豫的有效策略仍然匱乏，因此，自旋壽命仍然有限。近日，國家納米科學中心孫向南探索了分子內偶極取向對MSC自旋壽命的影響。
本文要點：
1) 理論和實驗結果都表明，偶極取向會影響超精細相互作用（HFI），從而影響自旋壽命。通過分子設計調整偶極排列，這種證明了具有規則偶極取向的聚（2,6-天青乙炔）有助于降低HFI強度，并最終將自旋電子器件的自旋壽命延長至106μs，遠高于隨機排列。
2) 該工作為自旋弛豫機制提供了新見解，并為未來RT自旋電子學應用中延長MSC的自旋壽命提供了有效策略。
Yang Qin et.al Enhancing Room-Temperature Spin Lifetimes in Molecular Semiconductors by Designing Intramolecular Dipole Orientations Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202500521
https://doi.org/10.1002/adma.202500521
