近日，著名美国化学会期刊《JACS》（影响因子12.113）发表南方科技大学物理系石兴强助理教授课题组的学术论文《Manipulating Magnetism at Organic/Ferromagnetic Interfaces by Molecule-Induced Surface Reconstruction》，报道了该课题组在有机自旋电子学方面的最新进展。南方科技大学为该论文第一单位，庞瑞博士后为第一作者，石兴强教授为唯一通讯作者。
对有机自旋电子器件而言，有机分子和电极界面处的性质对整个体系的性能有着决定性的作用。诺贝尔奖获得者Herbert Kroemer有句名言“界面即是器件（the interface is the device）”。有机分子和铁磁电极的界面处往往有复杂的微观结构和磁结构，然而，如何确定具体的结构以及这些结构对器件的输运性质有着怎样的影响，一直是学界悬而未决的重大问题。
图1
在这篇论文中，石兴强课题组详细分析了C60分子在单晶Ni（111）表面上所有可能的吸附情况，发现C60的吸附会挖去Ni（111）表面七个原子从而形成界面重构（图1，右侧Rec结构），这种重构不但可以解释以往的LEED和STM实验，而且对表面的磁性性质也有显著的影响（图2），具体表现为同时增强了体系的电导和自旋极化率；在C60上产生了一个位于费米能级附近的自旋极化态；以及减弱了表面Ni原子的交换耦合常数J和磁晶各向异性能MAE。这一发现为改进现有自旋电子器件的性能以及设计新型自旋电子器件提供了重要的理论指导和启发。
图2
本工作得到了南科大启动经费、国家自然科学基金面上项目和重点项目的支持。
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b10967
原文：Manipulating Magnetism at Organic/Ferromagnetic Interfaces by Molecule-Induced Surface Reconstruction
J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 4029-4035, DOI: 10.1021/jacs.5b10967