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导电有机高聚物从诞生到现在的三十多年,由于它奇异的性质,理论上和实验上都得到了极大的发展。基于有机材料的光电子器件,如高聚物发光二极管、场效应管、太阳能电池、可充电的电池等引起了人们广泛的兴趣。但人们更多的是关注载流子的电荷性质,对高聚物中载流子丰富的自旋相关的性质研究的比较少。另外由于近年来,人们发现自旋属性的应用有很大的发展前景,产生了一门新的学科一自旋电子学。于是人们开始关注载流子的自旋属性。有机高聚物的自旋一轨道相互作用比较弱,成为极佳的自旋输运材料。要按照自己的要求来设计基于自旋的器件,人们必须首先能够产生,控制,传输,测量极化电流。于是我们通过在有机高聚物中植入磁性杂质来研究极化子的自旋性质。
第一章是有机高聚物的结构和性质。有机高聚物是准一维的链状结构,会发生Peierls不稳定性,二聚化等现象。以及描述这种体系的著名模型一sSH模型。用它可以很好的描述这种体系。
第二章是有机高聚物中的载流子,包括孤子、极化子和双极化子。由于高聚物材料有很强的电子—晶格耦合,所以它是包括电子和晶格的自陷激发,我们会从电子能谱和晶格结构两方面来描述,以及它的电荷和自旋属性。
第三章是我们的研究方法的介绍,包括静态和动力学部分。
第四章就是在高聚物体系中引入一个磁性杂质后对极化子自旋输运的影响,包括我们所研究体系的模型及目前模拟得出的一些数值结果。我们观察到自旋过滤效应和自旋翻转现象。极化子是有机高聚物中实现极化电流传输的有效载流子,由此我们可以按照需要来控制自旋的翻转。这也是有机自旋电子学中一个很重要的工作。