《亞微米磁性空心球的電子輸運性能和磁學性質的研究》是依託杭州師範大學，由葉全林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：亞微米磁性空心球的電子輸運性能和磁學性質的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：葉全林
- 依託單位：杭州師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
實驗和理論研究相結合, 本項目將對單個亞微米磁性空心球的電子輸運性能和磁學性質進行全面深入的研究。採用均勻沉澱法，利用聚苯乙烯球為模板製備鐵系和鈷系的金屬及其氧化物的磁性空心球。通過對不同直徑（亞微米尺度）、殼層厚度（納米尺度）和組分的單個磁性空心球的自旋相關電子輸運性能進行大量的實驗研究，揭示此類系統的電子輸運性質及其與獨特中空微觀結構的內在物理關聯；利用自旋轉矩效應分析自旋與空心球中的局域磁矩的相互作用規律，並通過微磁理論的模擬和計算，逆向揭示單個磁性空心球的本徵磁學性質（如三維空間的磁矩排布、磁化翻轉和自旋弛豫行為等）。本項目旨在通過對此類空心磁體中的磁結構及其與自旋電流的相互作用的研究，為將來設計新型納米自旋電子學器件，以及對其自旋的精確調控和信息的存儲提供堅實的理論基礎。
結題摘要
本項目研究工作按照研究計畫全面展開，並在多方面取得了較好進展。根據研究計畫，我們採用均勻沉澱法，以聚苯乙烯(PS)球為模板，通過選用不同直徑的PS球,控制原材料的相對質量、反應溫度，成功製備了不同直徑和殼層厚度的系列空心球，如Fe3O4，α-Fe2O3等空心球。在此基礎上，針對空心球的特點，分別採用微溝道電極和聚焦離子束直接鍍電極兩種手段實現了單個空心球的電輸運測量。實驗結果表明，單個空心球的電流隨電壓呈現非線性變化，具有類庫侖阻塞效應。此奇特電輸運性能可能與此類系統獨特的中空結構以及納米殼層的量子受限有關。該研究結果為此類磁性空心球在自旋電子學領域的套用奠定了一定的物理基礎。到目前為止，項目按計畫完成了各項研究內容。此外，我們以四氧化三鐵空心球為基礎，在納米功能材料領域開展了相關的拓展工作。
