我校陈水源教授、黄志高教授团队深入开展基于磁电多铁材料的光电异质结器件场调控研究,并取得系列成果。该研究首次构建以多铁材料为基础的BiFe0.9Ni0.1O3/La0.7Sr0.3MnO3自旋电子器件,提出并解释了“自旋光电子”在磁性半导体材料光电效应中的重要作用,并为该研究自主设计并基于3D打印技术搭建了一套磁场条件下半导体光电特性原位检测平台(国家发明专利号:ZL201811375308.9),在该平台上开展了磁场、电场对多功能器件光电性能的调制研究,实现了磁场对多铁材料器件的光电性能的可重复调制,3V偏压下光电流密度随着磁场增大而大幅提高,在130 mT磁场下光电流密度提高到原来的287.6%。钙钛矿锰氧化物产生的光电子在其低场磁阻效应和自旋相关散射的共同作用下,在自旋弛豫长度内强化了载流子自旋散射的相关性,利于电子输运,从而增强了磁场调制光电流的效果。该器件完美结合了传感器和控制器的功能,为实现光电效应的多自由度调控和多功能器件的设计提供了一种简便的方法和思路。
研究主要成果以《Magnetic Field Controllable Photocurrent Properties in BiFe0.9Ni0.1O3/La0.7Sr0.3MnO3 Laminate Thin Film》为题发表在国际学术期刊《Energy & Environmental Materials》;另一主要成果以《铁酸铋薄膜光电流的磁场调制研究》为题发表于《物理学报》。福建师范大学为以上论文成果唯一单位,物理与能源学院博士研究生霍冠忠为第一作者,陈水源教授为通讯作者。系列工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和福建省自然科学基金的资助。
1、论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12601
2、论文链接:https://wulixb.iphy.ac.cn/cn/article/doi/10.7498/aps.72.20222053