在傳統(tǒng)的光電方法中，控制自旋，電荷和光需要同時(shí)使用電場(chǎng)和磁場(chǎng)。在自旋偏振發(fā)光二極管（spin-LED）中，電荷被注入，并且從自旋偏振的載流子對(duì)發(fā)射圓偏振光。通常，載流子的注入是在施加電場(chǎng)的情況下發(fā)生的，而自旋極化可以通過(guò)施加磁場(chǎng)或極化的鐵磁觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室Joseph M. Luther和Matthew C. Beard等人使用手性誘導(dǎo)的自旋選擇性（CISS）產(chǎn)生自旋極化的載流子，并演示了在室溫下運(yùn)行而沒(méi)有磁場(chǎng)或鐵磁接觸的自旋LED。

CISS層由自組裝的苯乙銨鹽的手性分子和層狀有機(jī)無(wú)機(jī)金屬鹵化物雜化鈣鈦礦(S,R-MBA₎₂PbI₄。器件結(jié)構(gòu)為ITO/m-PEDOT:PSS/(S,R-MBA)₂PbI₄/CsPbI₃ 納米晶 。自旋LED在室溫下可實(shí)現(xiàn)±2.6％的圓偏振電致發(fā)光。

研究發(fā)現(xiàn)了CsPb(Br0.1I0.9)3 NC膜載流子壽命約為1.34 ns，而CsPbI₃ NC膜的載流子壽命為?1.08 ns。當(dāng)電流高度自旋極化時(shí)，CP-EL效率可以近似估算自旋極化壽命(tspin)與光致發(fā)光壽命(tspin)之比。CsPb(Br0.1I0.9)3 NC薄膜tspin/ tspin 為 1.06×10^?2，CsPbI3 NC膜中tspin / tcarrier 為3.5×10^?3這與測(cè)得的PCP-EL值一致。。即CsPbBr3 NC自旋LED值為±2.6％和基于CsPbI3 NC自旋LED的值為±0.25%。

Young-Hoon Kim，et al. Chiral-induced spin selectivity enables a room-temperature spin light-emitting diode，Science，2021

DOI: 10.1126/science.abf5291

https://science.sciencemag.org/content/371/6534/1129