《二氧化鉻納米結構的製備及其磁性和磁輸運性質的研究》是依託吉林大學，由溫戈輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：二氧化鉻納米結構的製備及其磁性和磁輸運性質的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：溫戈輝
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
二氧化鉻是一種重要的半金屬鐵磁體，具有較高的實測自旋極化率和合適的居里溫度，較有希望套用於自旋電子器件。因此，二氧化鉻薄膜及其各種納米結構具有重要的研究價值。但是因為二氧化鉻合成困難，這影響了對其廣泛深入的研究。目前對二氧化鉻的研究多數仍局限於利用商品二氧化鉻磁粉製備樣品，僅少數研究成功地製備了二氧化鉻薄膜等。本項目擬在我們前期成功地製備了二氧化鉻薄膜及納米棒陣列的基礎之上，生長多種新穎的二氧化鉻納米結構，包括二氧化鉻納米複合薄膜以及二氧化鉻納米點、納米棒和納米管陣列等。並且研究在納米尺度下二氧化鉻的磁性及磁輸運性質。利用這些二氧化鉻納米結構中可控的晶界和勢壘，探索微觀結構對隧道磁電阻效應的影響。通過本項研究，可以發展製備二氧化鉻納米結構的新方法，獲得多種新穎的二氧化鉻納米結構，深入了解納米結構對二氧化鉻性質的影響，並為構築納米自旋電子器件打下基礎。
結題摘要
二氧化鉻是一種重要的半金屬鐵磁體，具有較高的實測自旋極化率和合適的居里溫度，較有希望套用於自旋電子器件。因此，二氧化鉻薄膜及其各種納米結構具有重要的研究價值。但是因為二氧化鉻合成困難，這影響了對其廣泛深入的研究。目前對二氧化鉻的研究多數仍局限於利用商品二氧化鉻磁粉製備樣品，僅少數研究成功地製備了二氧化鉻薄膜等。本項目主要研究了製備二氧化鉻納米結構的新方法，並對二氧化鉻納米結構的磁性和磁輸運性質進行研究，為構築納米自旋電子器件打下基礎。此外，本項目研究了利用高溫高壓手段製備高質量的二氧化鉻，以及二氧化鉻/二氧化鈦、二氧化鉻/二氧化錫等複合氧化物。研究了二氧化鉻及含二氧化鉻的複合氧化物的磁性和磁輸運性質，探索了微觀結構對其隧道磁電阻效應的影響。採用多孔陽極氧化鋁模板輔助的化學氣相沉積方法，首次製備出了大面積有序排列的二氧化鉻納米線、納米棒陣列。發現模板孔徑決定了二氧化鉻納米線的長度。二氧化鉻納米線的長度與模板的孔徑成反比關係。給出了二氧化鉻納米線的生長機理。研究了二氧化鉻納米線、納米棒陣列的磁性及輸運性質。二氧化鉻納米線陣列的製備解決了大批量生長二氧化鉻納米結構的難題，並為批量構築納米自旋電子器件提供了結構單元。採用二氧化鈦納米管陣列輔助的化學氣相沉積方法，製備出了二氧化鉻納米管陣列。二氧化鉻納米管嵌套於二氧化鈦納米管內。二氧化鉻納米管陣列具有增強的隧道磁電阻效應。利用高溫高壓手段製備了高質量的二氧化鉻，二氧化鉻的飽和磁化強度非常接近於理論值。通過對溫度、壓強等參數的調節，成功實現了對二氧化鉻晶粒形貌的控制。利用高溫高壓手段製備了二氧化鉻/二氧化鈦、二氧化鉻/二氧化錫等複合氧化物。這些二氧化鉻複合氧化物中的二氧化鉻具有較高的純度，其飽和磁化強度同樣非常接近於理論值。在二氧化鉻及二氧化鉻複合氧化物中發現了較大的隧道磁電阻效應。並且其隧穿機制符合fluctuation-induced tunneling (FIT)機制，這種機制很少在二氧化鉻體系中發現。
