2002年Dediu研究组首次在La0.7Sr0.3MnO3/T6/La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)三明治纳米结构中观察到了负磁电阻，表明有机半导体器件内存在自旋极化输运现象。随后，关于有机自旋电子学的研究成为了人们关注的热点。有机自旋电子学是将有机材料与自旋电子学相结合，研究有机器件中自旋注入、输运、探测和操控等物理现象和机制的学科。由于有机半导体(Organic semiconductors，简记为OSC)的“软”性，可以和接触面形成良好的接触，能有效地减少自旋在界面处的散射。同时，有机材料本身弱的自旋-轨道耦合和超精细相互作用使载流子具有较长的自旋扩散时间，使其成为自旋极化输运的理想材料。另外，有机半导体中的载流子是极化子、双极化子和孤子等准粒子，它们具有更复杂的电荷-自旋关系，这使得有机自旋器件具有更丰富的特性。　　根据实验发现的有机器件如“Co/有机半导体/LSMO”，磁性原子(Co)会渗透进柔软的有机层，形成磁性渗透层。张玉滨等人基于经典自旋相关的漂移-扩散方程探讨了磁性渗透层对器件自旋极化输运和磁电阻的影响。但是他们忽略了双极化子在输运过程中的作用。与传统的非有机半导体不同，有机半导体中的自旋弛豫包括两方面的因素:一个因素是极化子的自旋反转效应;另一个因素是极化子和双极化子之间的转化。虽然不携带自旋的双极化子对自旋极化没有贡献，但是双极化子的存在会影响极化子的分布，从而影响自旋极化输运。本论文同样基于自旋相关的漂移-扩散方程，结合磁性渗透层的特点，详细讨论了双极化子的加入对自旋极化输运的影响，研究结果如下:　　(1)考虑了极化子和双极化子迁移率对自旋极化输运的影响。由于Co原子的额外散射，载流子在磁性渗透层中的迁移率将小于纯净的有机层。计算发现随着极化子迁移率的增加，双极化子达到饱和浓度时对应的坐标值增大。由于极化子-双极化子之间的转化效应，双极化子浓度达到饱和状态的位置坐标越大，越有利于自旋极化输运的保持。同时，令极化子迁移率不变，考察双极化子迁移率的影响，发现在磁性渗透层中，双极化子迁移率的取值越小，自旋极化率的衰减越快。　　(2)考虑了自旋反转时间劈裂的影响。由于渗透层中杂质原子或团簇的磁化作用，使得携带相反自旋的极化子反转其自旋所用的时间不同，产生自旋反转时间的劈裂。计算结果表明，与在磁性渗透层中不考虑双极化子的情况类似，自旋反转时间劈裂越大，自旋极化率在磁性渗透层中的衰减越缓慢，越有利于自旋极化输运。研究还发现，在磁性渗透层中极化子自旋反转时间的劈裂是引起自旋驰豫的主要因素，而极化子和双极化子之间的转化是次要因素。　　(3)考虑了极化子与双极化子之间转化强度的影响。大的转化强度有利于自旋极化输运。我们还考虑了不同渗透层厚度的影响，越大的磁性渗透层厚度，越有利于自旋极化输运，结果与不考虑双极化子的情况类似。