自旋作為電子的重要內稟屬性，在自旋電子學領域中已被成功應用于信息的傳輸、處理和存儲，促進了信息時代的飛躍發展。自旋信息的傳遞通常發生在非磁性材料中，而由于自旋信號會發生弛豫，信息的傳遞往往會經歷不可逆的損失。因此，在自旋電子學的研究中，選擇能夠長時間在室溫下保持自旋取向的自旋輸運材料，對于增強自旋輸運性能并進一步實現自旋電子學應用是十分必要的。分子半導體材料主要是由輕質元素組成，因此其具有相對較弱的自旋-軌道耦合作用和超長的自旋弛豫時間（可達秒量級，而其他材料的自旋弛豫時間僅為納秒量級）。這一特性使分子半導體材料成為實現室溫、高效自旋輸運的理想材料，因此，分子半導體材料中的自旋輸運研究也成為分子自旋電子學的一個重要研究方向。

在分子自旋電子學中，分子半導體材料扮演著自旋信號傳輸、處理和存儲的媒介角色，其高效的自旋注入-輸運過程是實現室溫自旋電子學應用的重要基礎。本綜述主要從自旋極化載流子通過鐵磁金屬/分子半導體界面的注入過程以及隨后在分子半導體層中的輸運過程等方面，總結并討論了分子半導體材料中自旋輸運理論和機制的最新進展；在理論研究的基礎上，我們提出了針對高效自旋輸運性能分子半導體材料的設計策略，這將有助于實現室溫自旋輸運效率的重大突破，并為探索自旋電子材料的更多自旋功能性提供重要基礎。最后，我們對當前自旋輸運研究面臨的挑戰和前景進行了展望，以期促進分子自旋電子學這一新興領域的持續發展和未來產業化應用。

孫向南課題組，研究領域為新型有機光電器件及有機自旋電子學。研究課題為：

1）外置磁場對有機光電器件性能及工作機制的調控及影響；

2）有機半導體分子材料中電荷及電荷自旋的輸運機制的研究；

3）研發具有光、電、磁、熱復合場響應能力的新型有機電子器件；

4）磁性納米材料及應用。

Yang T, Qin Y, Gu X, et al. Molecular design for enhanced spin transport in molecular semiconductors. Nano Research, 2023, https://doi.org/10.1007/s12274-023-5989-z.

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