（上圖為示意圖）

香港科技大學與中國科學院寧波材料技術與工程研究所合作，開發了一套新型顯微鏡系統，成功在不同磁場條件下掃描同一區域的手性鈣鈦礦薄膜，獲得納米級的自旋圖像。研究成果已刊於《國家科學評論》。

論文：

• https://academic.oup.com/nsr/article/12/9/nwaf295/8209839

研究背景

手性鹵化物鈣鈦礦，能够調控電子自旋，即手性誘導自旋選擇效應（CISS）。這一特性在自旋電子學中有很大的潛力。然而傳統表徵方法雖能檢測該效應，但難以揭示其材料空間分布特徵。

研究成果

科技大學化學系呂海鵬博士、中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員肖傳曉博士領導團隊，與美國可再生能源實驗室合作，開發了一套開爾文探針力顯微鏡（Kelvin probe force microscopy，KPFM）系統。它能够在不同磁場條件下掃描同一區域的手性鈣鈦礦薄膜，獲得納米級的自旋圖像，並呈現 CISS 效應的强度與空間均勻性。

研究發現，手性鈣鈦礦與金屬電極界面處，會形成自旋－肖特基結（spin-Schottky junction），其中的電子的傳輸勢壘會因自旋取向的不同而發生變化。若使用更高濃度的前驅體製備 c-HP 薄膜，通常薄膜會更厚，並伴隨更高的載流子濃度，使肖特基結的勢壘高度增加。然而，較厚的薄膜如果有非理想的質量，自旋弛豫會增強，導致自旋極化減弱，從而降低 CISS 效應。換言之，薄膜厚度、手性分子均勻性等工藝因素會影響自旋選擇效應的强度。

研究團隊

論文通訊作者包括呂海鵬博士、肖傳曉博士、美國可再生能源實驗室的 Matthew C Beard。

來源：Eurek Alert

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