《垂直磁化薄膜的超快磁動力學進動阻尼特性研究》是依託復旦大學，由張宗芝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：垂直磁化薄膜的超快磁動力學進動阻尼特性研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張宗芝
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
易磁化軸垂直取向的薄膜體系由於其具有優異的磁穩定性和熱穩定性等特點，使其在自旋轉矩型磁電阻隨機存儲器（STT-MRAM）等方面頗具套用潛力。針對該體系超快磁動力學行為及其阻尼進動特性的調控研究,對提高信息存取速度和有效降低磁化翻轉所需臨界電流等問題至關重要，是研發高速、大容量STT-MRAM的基礎。本課題擬採用時間分辨的磁光克爾效應泵浦探測技術，針對雷射誘導的磁矩超快進動和衰減過程展開實時測量研究，探討建立磁進動阻尼因子與磁性薄膜的垂直各向異性、成份、厚度、均勻性以及近鄰非磁性層等之間的依賴關係，從本質上闡明影響阻尼因子的物理機理，進而探討降低阻尼因子的最佳化材料結構，獲得適合STT-MRAM用的優異垂直磁化薄膜系統。
結題摘要
深入理解垂直磁各向異性薄膜材料和器件中的靜態磁性和超快動力學行為並對其實現有效調控，對推進高速大容量自旋轉矩型磁性隨機存儲器及其它自旋電子器件的開發至關重要。本項目針對一些與實際套用相關的關鍵科學技術問題開展了相關研究。在該項目資助下，共發表了26篇SCI論文(其中本人為第一作者或通訊作者的文章有18篇)，含Applied Physics Letters 11篇，Scientific Reports 3篇，申請國家發明專利1項。項目執行期間主要取得以下結果：(1)探討了影響[CoFeB/Pt] 及[Co/Ni]多層膜垂直各向異性的機理，通過最佳化結構和製備工藝提高了熱穩定性；(2)揭示了垂直磁化多層膜中自旋波熱激發以及表面粗糙度對界面耦合的影響規律，改善了耦合強度的溫度依賴性；(3) 在TbCo和Co/Ni垂直複合結構中實現了界面直接交換耦合強度的大幅度調節, 並獲得高達2.9 kOe的交換偏置場；(4) 設計L10-FePt/[Co/Ni]5/Ru/[Co/Ni]10交換耦合介質結構，實現了優異的角度容忍限度、低剩磁、窄翻轉場分布和增強的熱穩定性；(5) 獲得了垂直各向異性強度可控、磁性層厚度範圍寬1-3.0nm、本徵阻尼因子小(＜0.028) 的氧化Co2FeAl合金薄膜；(6)此外，在極化電流和脈衝電場誘導的磁矩翻轉和進動行為、飛秒雷射激發超快退磁行為的微磁學模擬方面也做了不少工作。
