强磁场诱导的生长对聚(3-己基噻吩):富勒烯复合薄膜室温铁磁性的影响

低温物理学报 , 2015, 37(6): 446-451.

强磁场诱导的生长对聚(3-己基噻吩):富勒烯复合薄膜室温铁磁性的影响

1.安徽大学物理与材料科学学院,合肥230601;中国科学院强磁场科学中心,合肥230031

2.中国科学院强磁场科学中心,合肥,230031

3.中国科学院强磁场科学中心,合肥,230031

4.中国科学院强磁场科学中心,合肥,230031

基金项目: 国家自然科学基金项目(批准号:11074256),中国科学院"百人计划"、中国科学院合肥大科学中心科学研究项目(批准号:2015SRG-HSC020)资助的课题 Project Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No.11074256), and the ‘ 100 Talents Project’ of Chinese Academy of Science, China(Grant No.2015SRG-HSC020).

关键词：共轭聚合物 , 有机薄膜 , 强磁场 , 室温铁磁性

EFFECT OF HIGH MAGNETIC FIELD ON ROOM-TEMPERATURE FERROMAGNETISM OF THE POLY(3-HEXYLTHIOPHENE) :FULLERENE BLEND FILM

Keywords： conjugated polymer , organic film , high magnetic field , room-temperature ferromagnetism

聚(3-己基噻吩)(P3HT)与富勒烯(C60)(或其衍生物)形成的有机复合薄膜(P3HT:C60)具有室温铁磁性,但如何进一步提高其磁性能以及探究薄膜结构和磁性质的联系尚未见报道.本文采用强磁场下的溶液相沉积方法制备P3HT:C60薄膜,并利用超导量子干涉磁强计、电子自旋共振谱和紫外-可见光吸收谱,研究了强磁场诱导对薄膜铁磁性和微结构的影响.发现其室温铁磁性有显著提高,饱和磁化强度较未加磁场生长的样品增大一个数量级,并且显示较高的居里温度(大于400 K).薄膜结构分析发现,强磁场诱导引起P3HT分子链间堆积有序增强和结晶度的提高.这将增强体异质结薄膜内P3HT分子与C60分子间的电荷转移,因而可能是P3HT:C60薄膜室温铁磁性增强的一个重要原因.

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