【摘 要】
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传统的硅基CMOS逻辑器件依靠器件尺寸的不断减小来提升性能,但是近年来CMOS器件的尺寸在越来越逼近它的物理极限尺寸,因此进一步的小型化遇到了很大的困难.最近人们发现,磁电子逻辑器件同时利用了电荷和自旋两个维度,具有很多传统电子器件没有的新功能,比方多功能性,非易失性,低能耗等,有希望可以替代和超越传统的CMOS 逻辑器件.然而,现有提出的磁电子逻辑器件包含磁场驱动磁逻辑器件和自旋磁逻辑器件,存在
【机 构】
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清华大学材料学院,北京 100084
【出 处】
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第十六届全国磁学和磁性材料会议暨第十七届全国微波磁学会议
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传统的硅基CMOS逻辑器件依靠器件尺寸的不断减小来提升性能,但是近年来CMOS器件的尺寸在越来越逼近它的物理极限尺寸,因此进一步的小型化遇到了很大的困难.最近人们发现,磁电子逻辑器件同时利用了电荷和自旋两个维度,具有很多传统电子器件没有的新功能,比方多功能性,非易失性,低能耗等,有希望可以替代和超越传统的CMOS 逻辑器件.然而,现有提出的磁电子逻辑器件包含磁场驱动磁逻辑器件和自旋磁逻辑器件,存在信噪比差,与成熟硅工艺不兼容等问题,阻碍了它的进一步工业应用.
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近年来,具有庞磁电阻、磁各向异性、电荷有序等特性的钙钛矿锰氧化物已经引起了物理学领域和材料科学领域的广泛关注.半掺杂的La0.5Ca0.5MnO3 具有相分离和电荷有序等特点[1],它在一定的外加条件,如磁场、应力和辐照等作用下可以转变为铁磁相[2].而铁磁金属相和电荷有序绝缘相这两个竞争相共存的界面是非常复杂的.
由于电荷、自旋、晶格以及轨道等自由度间的强烈耦合,钙钛矿结构锰氧化物 R1-xAxMnO3 呈现极为丰富的物理内容如双交换作用、超大磁电阻、金属绝缘体转变以及相分离等[1].众多实验结果表明电声耦合作用可导致Mn3+离子单电子eg 能级的退简并和劈裂并伴随MnO6 八面体的畸变,即Jahn-Teller 畸变.该效应使得eg 单电子占据能级的能量下降,进而有利于载流子被束缚在Mn3+位,在诸如金属
近年来,铁磁/半导体结构中的电子自旋注入研究引起了物理及工程领域的普遍关注[1].其中半金属Fe3O4 由于具有与半导体较好的电阻匹配率以及高的自旋极化率,被认为是理想自旋注入源.实验中发现制备工艺及Fe3O4 材料的微结构对其自旋极化率的影响很大.因此了解Fe3O4的内禀磁性及微结构之间的关系成为其在自旋电子学领域得以应用的关键要点.
近期以离子液体为电介质对材料载流子浓度进行调节引起人们的兴趣.相比传统的电介质,使用离子液体可以在较低电压下达到更高量级的载流子密度的调节[1].低锶掺杂度的LaxSr(1-x)MnO3,因其低温区特殊的铁磁绝缘态而备受关注.我们利用离子液体对La0.875Sr0.125MnO3-δ 薄膜进行了载流子浓度的调控研究.利用脉冲激光沉积技术生长具有氧空位的La0.875Sr0.125MnO3-δ 薄膜
自旋电子学是近几十年来一直是磁性物理乃至整个物理学界的热门研究课题,而自旋霍尔效应作为其中典型的一个效应,也得到了许多课题组的广泛研究讨论[1].近年来,外禀自旋霍尔效应被以Fert 组为代表的很多课题组所研究,外禀自旋霍尔效应或者说外禀的自旋轨道耦合效应主要来自skew scattering 和side jump.最近,很多文章都报道了掺杂可以增强skew scattering,从而导致了强的自
在自旋电子学的研究热潮中,如何产生和利用极化的自旋流,一直是最为核心的问题.反常霍尔效应作为自旋流产生的机理,也越来越受到人们的关注[1].我们利用分子束外延技术生长了高质量的单晶Mn4N 并对其反常霍尔效应进行了系统的研究[2].
近年来,稀土正铁氧体再次引起了物理学界的普遍关注[1-2].在超快自旋动力学及磁电调控中有许多有意思的工作,而磁各向异性的研究却并不多.我们用浮区法在四镜浮区炉中制备了YbFeO3单晶,XRD测量表明这些晶体具有Pbnm结构.Laue斑点也证明该单晶片具有很好的质量.利用MPMS对其磁性进行测量.
我们选择了两种氧化物——离子键化合物MgO和共价键化合物SiO2分别覆盖[Pt/Fe]3多层膜,从而构造了两种不同的Fe/氧化物界面,然后通过采用X 射线光电子能谱(XPS)分别研究了[Pt/Fe]3/MgO 和[Pt/Fe]3/SiO2 两种结构退火前后铁磁/氧化物界面化学反应,分析结果表明Fe/MgO 界面处Fe 元素制备态时被完全氧化而在真空退火处理后发生了明显的还原.
基于磁热效应的磁制冷技术高效节能且对环境保护具有重大意义,因而备受关注.人们对高性能磁热效应材料进行了积极探索,在这些磁热效应材料中,具有多个相变的材料能拓宽制冷温区,从而提高制冷能力,因此这类材料也具有重要的实用价值.金属间化合物R12Co7 (R=Gd,Tb,Dy,Ho,Er)具有单斜晶体结构[1],其中R12Co7(R=Gd,Tb,Dy)的磁热效应已有报道[2-4].本工作的内容是HoxEr
磁制冷技术以固体磁性材料为制冷工质,与传统的制冷技术相比不使用氟利昂和压缩机,具有高效节能、绿色环保、稳定性高、可靠性强、体积小、噪音小等众多优点[1],被《环球科学》认为破解人类能源危机的七大颠覆性技术之一.由于低温区是液氦和燃料工业中液氢制备的重要温区,具有可观的经济效益,而且在太空科学研究中潜在着重要的应用价值,受到国内外广泛重视,高效磁制冷材料及其相关问题研究也就成为当前国际上凝聚态物理领