近日，胡贵超教授课题组在凝聚态物理领域国际著名期刊《Physical Review B》上发表了题为“Dynamical study of the spin Hall effect from interchain polaron hopping in organics”的学术论文。山东师范大学为论文第一署名单位，博士生苗圆圆为第一作者，通讯作者为胡贵超教授。
自旋霍尔效应可实现电流和自旋流的相互转换，是凝聚态物理前沿研究领域。有机材料中的自旋霍尔效应，在设计柔性自旋器件方面具有独特的优势和应用前景，吸引了众多实验工作者的关注。然而，由于有机材料具有强的电子-晶格相互作用，载流子不是传统电子而是极化子等非线性元激发，且具有电导各向异性，理解有机自旋霍尔效应的内在物理机理，一直是颇具挑战的课题。作者基于拓展的SSH模型和非绝热动力学方法，发展了一套计算二维有机自旋-轨道耦合体系极化子输运的理论方法，模拟了自旋-轨道耦合下极化子链间跃迁引起的电荷自旋转换，发现极化子的链间跃迁可引起不同自旋极化子的相向运动，从而揭示了有机材料中极化子链间跃迁引起的自旋霍尔效应微观图像，并进一步定量探究了有机各向异性对自旋-电荷转换效率的增益。该工作为人们理解有机自旋霍尔效应机理及相关实验现象提供了理论依据。
以上研究获得国家自然科学基金面上项目资助。
论文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.109.014314
