共振雷射拉曼光譜在磁振子學研究中套用

《共振雷射拉曼光譜在磁振子學研究中套用》是依託武漢工程大學，由陳相柏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：共振雷射拉曼光譜在磁振子學研究中套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳相柏
• 依託單位：武漢工程大學

項目摘要

磁振子學是近年來興起的一個新研究領域，它主要目的是研究自旋波在磁性材料中的行為。研究自旋波非常有效的實驗方法是中子散射，然而中子散射實驗有一定的局限性：一般需要較大樣品，很難研究薄膜及納米樣品；而且中子散射實驗室很有限。本項目將探討實用方便的共振雷射拉曼光譜研究自旋波的實驗方法，並研究磁振子學中基本的自旋波共振機制及自旋波物理根源等問題；同時通過對自旋波的研究和理解，進一步運用共振雷射拉曼光譜研究磁性相變及自旋翻轉等重要問題。我們將特別集中研究多鐵性材料六角錳氧化物中自旋波特性。六角錳氧化物具有獨特的強磁電耦合效應，為未來高效電場控制自旋波電子器件的實現提供了基礎。我們系統的研究將對自旋波的全面理解有重要作用，從而有利於更有效的控制自旋波用於存儲、傳播和加工信息來研發高效的自旋波電子器件。

結題摘要

磁振子學是近年來興起的一個新研究領域，它主要目的是研究自旋波在磁性材料中的行為。本項目探討了實用方便的共振雷射拉曼光譜研究自旋波的實驗方法，並研究了磁振子學中基本的自旋波共振機制及自旋波物理根源等問題；同時通過對自旋波的研究和理解，進一步研究了磁性相變及自旋翻轉等重要問題。本項目很好的完成了申請書中主要研究內容，對申請書中提出的四個主要研究內容都有了更深入的理解；而且我們將共振雷射拉曼光譜研究磁性材料自旋波的方法拓展到了其他材料特性的研究中；同時我們對項目後期研究中存在的問題進行了全面分析，並探索了下一階段研究解決這些問題的方法。(i)在自旋波共振拉曼機制研究中，驗證了自旋波共振效應與材料“on-site Coulomb energy”能級緊密相關；同時驗證了“on-site Coulomb energy”能級的頻寬越窄，自旋波共振效應越明顯；而且將自旋波共振機制運用到了其他磁性材料中。(ii)在六角錳氧化物自旋波物理根源研究中，理解了溫度改變對六角錳氧化物中自旋波的影響，並運用Heisenberg Hamiltonian模型模擬了各種自旋波模式；同時運用二維相關光譜分析了六角錳氧化物自旋波物理根源；而且壓強/應力改變對自旋波的影響也做了一定分析。(iii)在共振雷射拉曼光譜研究磁性相變中，獲得了共振雷射拉曼光譜研究磁性相變的簡單實用方法，並研究了六角錳氧化物中弱自旋重取向相變；同時對V2O3薄膜中相變機製做了一定分析，提出了有效的研究方案；而且將拉曼光譜相對強度分析方法運用到了研究其他材料特性中。(iv)在六角錳氧化物自旋翻轉機制研究中，初步理解了六角錳氧化物中自旋翻轉機制，並搭建了pump-probe雷射拉曼光譜實驗；但由於信號太弱，對自旋翻轉/弛豫時間的研究有待於進一步研究。目前我們已經提出了解決現有問題的方法，將在下一階段繼續深入全面研究自旋波散射物理機制。