Effect of Ga-doping and oxygen vacancies on the ferromagnetism of TiO2 thin films

来源 :中国物理学会2016年秋季会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lv_yj
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  In this paper,we combine first principles calculations and experiments to investigate the influence of Gadoping and oxygen vacancies on the magnetic properties of rutile TiO2 films.Magnetic moments associated with the formation of Ti3+ions were found in all cases,but they couple differently,which results in different magnetic states.Ga-doped sample with few oxygen vacancies exhibit ferromagnetism at room temperature with a TC near 350 K,which is consistent with first principles calculations and explained with a modified magnetic polaron model.
其他文献
Spin-Hall effects(SHE)in metals have attracted a great deal of interest in recent years.They can be readily detected by transport measurements.Magneto-optical Kerr effect(MOKE)has been suggested as an
Skyrmion是一种拓扑稳定的磁结构,其拓扑电荷为1或者-1.与磁畴壁相比,skyrmion具有更小的的尺寸(一般在10nm到100nm之间),能够以超紧密的方式排列,且驱动它运动所需的电流密度非常小.因此skyrmion在信息的传输和存储方面具有重要的用途.研究表明skyrmion有三种本征动力学模式,一种是呼吸模式,另两种是顺时针和逆时针的转动模式.
Magnetic tunnel junctions(MTJs),especially MgO based one,have attract much attention for giant magnetoresistance(MR),show potential in application for magnetic random access memory and logic unit.Howe
会议
磁性斯格明子(skyrmion)是一种具有手征特性的、在Dzyaloshinskii-Moriya相互作用下稳定存在的拓扑磁结构[1]。采用斯格明子来存储和传输信息首先需要实现对斯格明子的产生、湮灭和运动的有效操控[2]。目前人们采用多种方法,如自旋极化电流、磁场、电场、自旋波、局域热流、超快光子等等实现了斯格明子的产生[3]。这里我们提出一种新的产生斯格明子的方法,即通过斯格明子本征态共振激发的
磁性斯格明子是一种新型自旋粒子结构,因为其具有拓扑结构稳定、操作电流密度低、存储密度高等特点,使其有望应用于磁性存储领域。针对目前使用电流驱动斯格明子移动存在的热效应等问题,本实验以压电材料PMN-PT的逆压电效应所产生的应力作为驱动,旨在实现电场作用下对斯格明子的调控和操纵。
近年来,利用自旋轨道矩(SOT)驱动磁性skyrmion在垂直磁各向异性纳米线中的运动引起了广泛关注.skyrmion具有尺寸小、读取速度高、功耗低、稳定性好等优势,在开发新型赛道存储器方面有着巨大的潜力.然而,依然存在一些问题亟待解决,比如skyrmion霍尔效应:skyrmion在沿纳米线轨道向前运动的同时受到一个横向作用力(即Magnus力,与电流成正相关)而向边界偏移.
近年来,随着纳米磁性测量方法和制造工艺的发展,畴壁运动的操控越来越引起人们的关注。目前,畴壁的运动可以由静磁场、自旋传输磁矩、电场以及自旋波所控制,而在最近的微磁模拟和数值模拟中[1],我们发现微波[2]对于静磁场驱动畴壁具有很强大的辅助作用。
随着自旋电子学的发展,畴壁在磁性存储方面的研究引起了相关研究人员的广泛关注。本文利用微磁学模拟的方法,在垂直各向异性的Co/Pt结构中,考虑界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,研究了自旋霍尔效应驱动Dzyaloshinskii畴壁运动,以及外加偏置磁场对Dzyaloshinskii畴壁运动的影响。
具有拓扑稳定行为的纳米磁性斯格明子(skyrmion)具有极低的驱动电流和极高的运动速度,其自旋拓扑磁结构有望成为高密度、高速度、低能耗的磁信息存储单元。我们的中心对称结构MnNiGa合金材料在极宽温区100K-340K具有拓扑霍尔效应,且Lorentz TEM实空间观察到skyrmion稳定存在。基于此工作,此次报告是通过对MnNiGa薄片两端注入电流来调控skyrmion的密度。