王中林院士Nature子刊：在液固接觸起電中自旋選擇電子轉移

【導讀】

電子轉移已被證明是液固界面接觸起電過程中的主要電荷載體。然而，電子自旋在接觸起電中的影響仍有待研究。

中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林院士在本研究中考察了磁場中不同液體和亞鐵磁性固體之間的電荷轉移，重點關注 O2 分子對液固接觸起電的貢獻。

研究結果表明，磁場促進了含氧液-固界面的電子轉移。此外，磁場誘導的電子轉移在液體中較高的 O2 濃度下增加，而在高溫下減少。結果表明液-固界面處的自旋選擇電子轉移。由於塞曼相互作用，外部磁場可以調節含氧液體和亞鐵磁固體界面處自由基對的自旋轉換，從而促進電子轉移。基於自由基對機制，進一步提出了液固接觸起電的自旋選擇電子轉移模型，其中HO2分子和來自亞鐵磁性固體的自由不成對電子被認爲是自由基對。[HO2• •e-]對的自旋轉換受磁場影響，使電子轉移磁場敏感。

文獻鏈接：Lin, S., Zhu, L., Tang, Z. et al. Spin-selected electron transfer in liquid–solid contact electrification. Nat Commun 13, 5230 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-32984-9