王中林院士Nature子刊：在液固接触起电中自旋选择电子转移

【导读】

电子转移已被证明是液固界面接触起电过程中的主要电荷载体。然而，电子自旋在接触起电中的影响仍有待研究。

中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士在本研究中考察了磁场中不同液体和亚铁磁性固体之间的电荷转移，重点关注 O2 分子对液固接触起电的贡献。

研究结果表明，磁场促进了含氧液-固界面的电子转移。此外，磁场诱导的电子转移在液体中较高的 O2 浓度下增加，而在高温下减少。结果表明液-固界面处的自旋选择电子转移。由于塞曼相互作用，外部磁场可以调节含氧液体和亚铁磁固体界面处自由基对的自旋转换，从而促进电子转移。基于自由基对机制，进一步提出了液固接触起电的自旋选择电子转移模型，其中HO2分子和来自亚铁磁性固体的自由不成对电子被认为是自由基对。[HO2• •e-]对的自旋转换受磁场影响，使电子转移磁场敏感。

文献链接：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