《新型自旋記憶電阻磁隧道結的製備及其輸運特性的研究》是依託山東大學，由田玉峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型自旋記憶電阻磁隧道結的製備及其輸運特性的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：田玉峰
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
集磁電阻和電致電阻於一體的多功能自旋電子器件，有望在同一器件中實現邏輯、運算與存儲等多項功能，受到了全世界的廣泛關注。然而要同時實現巨大的磁電阻和電致電阻，在材料和器件方面都面臨著巨大的挑戰。本項目將在我們前期研究磁性隧道結的隧穿磁電阻的基礎上，(1)製備出室溫下同時具有大的隧穿磁電阻和大的電致電阻的Co/CoO-ZnO/Co自旋記憶電阻器件，實現既能用磁場控制，又能用電場控制的電阻多重態；（2）研究由絕緣的CoO反鐵磁層和富有氧空位的ZnO半導體層構成的CoO-ZnO複合勢壘層能夠同時產生隧穿磁電阻和電致電阻的機理；（3）研究電場作用下氧空位在CoO-ZnO之間的移動，揭示CoO-ZnO複合絕緣層發生金屬-絕緣體轉變的本質；（4）探索氧化物磁性隧道結中有效調控磁性、磁電阻和電致電阻的原理和方法。本項目製備的自旋記憶電阻器件在高密度多態存儲和人造神經元方面具有巨大的套用前景。
結題摘要
為了滿足信息技術對電子器件高密度、低功耗、非易失的需求，項目提出研究自旋記憶電阻磁隧道結的製備及其輸運特性，希望通過將電致電阻和磁電阻效應集成到一起的方式，為研製可以在同一器件中實現邏輯、運算與存儲功能的多功能自旋電子器件奠定基礎。為此目的，我們主要開展了以下四個方面的研究工作：1．研究了Co/CoO-ZnO/Co磁性隧道結中的電致電阻和磁電阻效應。2.研究了Zn0.85-xMgxCo0.15O和CoO1-v薄膜的磁性和輸運特性。3.研究了非磁肖特基異質結中的整流磁電阻效應。4.研究了具有非對稱勢壘磁性隧道結中的自旋整流磁電阻效應。一方面，我們不僅成功製備出室溫下同時具有大的隧穿磁電阻和大的電致電阻的Co/CoO-ZnO/Co自旋記憶電阻器件，獲得了既能用磁場控制，又能用電場控制的電阻4重態，而且闡明了氧空位在CoO-ZnO複合勢壘層中遷移導致CoO發生反鐵磁絕緣體到鐵磁金屬的相變是器件優異性能的根源。另一方面，我們在非磁肖特基異質結和非對稱勢壘磁隧道結中分別發現了新奇的整流磁電阻和自旋整流磁電阻效應，不僅為龐大的磁電阻家族增添了新的成員，而且為用交流電流控制器件性能提供了新的途徑。項目執行期間發表SCI論文9篇，其中Nanoscale2篇、Appl. Phys. Lett. 2篇、Sci. Rep. 4篇，獲國家授權發明專利2項，培養多名博士和碩士生。
