《界面調製對鐵磁金屬自旋注入效應的影響》是依託武漢大學,由葉雙莉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:界面調製對鐵磁金屬自旋注入效應的影響
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:葉雙莉
- 依託單位:武漢大學
《界面調製對鐵磁金屬自旋注入效應的影響》是依託武漢大學,由葉雙莉擔任項目負責人的面上項目。
《界面調製對鐵磁金屬自旋注入效應的影響》是依託武漢大學,由葉雙莉擔任項目負責人的面上項目。項目摘要本項目針對鐵磁金屬在低維納米自旋電子器件中的套用,利用原子尺度的製備與表征手段,具體研究鐵磁金屬/石墨烯、鐵磁金屬/拓撲絕...
擬首先研究金屬覆蓋層對氧化物表面或異質界面性質的影響,排除金屬電極對自旋輸運的非本徵影響;進一步通過鐵磁金屬和氧化物異質界面的相互作用,研究鐵磁金屬對氧化物異質界面磁性的影響。然後研究缺陷等對自旋注入的影響,門電壓對自旋輸運的調控等等,另外還嘗試純自旋流注入到氧化物異質結和氧化物自旋電晶體等。結題...
磁性材料俘導體界面的自旋注入是最基本的半導體自旋注入結構。作為自旋極化源的磁性材料有鐵磁金屬、磁性半導體和稀磁半導體三種。磁性半導體有較高的自旋注入效率,但是磁性半導體(如硫化銪)的生長極其困難,因此研究就集中在從稀磁半導體和鐵磁金屬向非磁半導體內的注入。稀磁半導體的鐵磁轉變溫度遠低於室溫,雖然理論...
主要研究鐵磁/有機半導體異質結的界面互擴散和界面勢壘對自旋注入的影響,同時還對有機半導體材料中自旋軌道耦合作用和局域能級態密度等對自旋的散射機制進行系統研究。我們主要是通過樣品製備工藝的控制和有機材料的選擇和人工剪裁獲得參數系統變化的樣品,利用可變溫的磁輸運測試系統對這類有機和鐵磁的複合薄膜材料輸運...
雖然自旋注入有機半導體實現了巨大進展,但是實現室溫下高效率的自旋注入仍然任重道遠。本課題就是要在我們實現了低溫下較高效率自旋注入的基礎上,研究鐵磁電極/有機半導體界面的電導率匹配對自旋注入效率的影響,並通過在鐵磁和有機半導體間添加絕緣層,以隧道注入的方式來提高注入效率,進而摸索影響自旋注入效率的其它...
磁性材料俘導體界面的自旋注入是最基本的半導體自旋注入結構。作為自旋極化源的磁性材料有鐵磁金屬、磁性半導體和稀磁半導體三種。磁性半導體有較高的自旋注入效率,但是磁性半導體(如硫化銪)的生長極其困難,因此研究就集中在從稀磁半導體和鐵磁金屬向非磁半導體內的注入。稀磁半導體的鐵磁轉變溫度遠低於室溫,雖然理論...
因此本項目擬以CoFe基磁性金屬及其多層異質結為研究對象,通過測量逆自旋霍爾效應研究成分調控及界面改性提高CoFe基磁性薄膜及其三層異質結中熱自旋流生成和注入效率;並分析由成分調控引起飽和磁化強度、居里溫度、自旋依賴的賽貝克係數以及界面對熱自旋流生成和注入的影響;建立熱自旋流生成和注入與磁性金屬中磁振子的能量...
研究了有機/電極界面勢壘及自旋相關耦合對器件自旋極化注入及輸運的影響,分析了有機材料晶格二聚化、載流子比率、電場等因素所起的作用;基於有機磁體提出一種磁性/非磁自旋二極體模型,探討了分子尺度和配比對自旋整流特性的調製;結合第一性原理計算,研究了共聚物分子二極體整流特性,揭示了界面接觸構型、質子化、末端...
半金屬性等進行深入研究,這都會影響自旋注入的效率。(4)我們利用對Fe3O4進行Zn摻雜,能夠對其電性、磁性、自旋軌道耦合等性質進行改性和調控,能夠更好的與半導體匹配,實現更好的自旋注入效率。(5)我們還對磁性/二維材料異質結構的磁性、磁各向異性進行了研究,有望進一步實現自旋電子向二維材料的自旋注入。
磁性材料俘導體界面的自旋注入是最基本的半導體自旋注入結構。作為自旋極化源的磁性材料有鐵磁金屬、磁性半導體和稀磁半導體三種。磁性半導體有較高的自旋注入效率,但是磁性半導體(如硫化銪)的生長極其困難,因此研究就集中在從稀磁半導體和鐵磁金屬向非磁半導體內的注入。稀磁半導體的鐵磁轉變溫度遠低於室溫,雖然理論...
本項目擬在前期研究基礎上更加深入地研究有機器件自旋擴散漂移性質,在此基礎上設計新型有機自旋器件。研究內容包括極化子和雙極化子的比率變化對有機器件自旋擴散漂移性質的影響;鐵磁/有機系統特殊界面效應下的自旋注入性質分析;有機自旋器件磁電阻特性及溫度效應;利用有機材料特殊的載流子電荷自旋關係設計有機自旋...
因此近年來國際上越來越多的研究小組把目光投注到了有機自旋電子器件中的有機/鐵磁電極界面。本項目從研究有機自旋電子器件中的有機/鐵磁電極界面入手,通過表面分析了解界面詳細信息,利用界面修飾改進器件特性,收集分析數據以建立界面處自旋注入和探測相關物理模型,並指導新型有機自旋電子器件的設計和製備。本項目的...
在此基礎上,重點研究了鐵磁材料、非磁性金屬材料以及界面特性對自旋泵-逆自旋霍爾效應的影響規律,探索了影響自旋流產生和注入效率的各種因素,還研究了自旋注入到導電氧化物中產生的自旋相關效應,基於這些研究結果設計了多條薄膜串聯結構的微波感測器,探討了微波功率和輸出信號大小的關係。 項目研究獲得的重要結果如下...
申請者已經通過仿真驗證了自旋霍爾效應對自旋轉移矩的輔助作用,本課題擬針對界面垂直磁各向異性多層膜開展自旋軌道矩-自旋轉移矩耦合效應研究,實現無磁場、低電流密度磁矩翻轉。我們將設計新型超薄膜結構可同時增強自旋注入效率及界面垂直磁各向異性;通過調節鐵磁/非鐵磁金屬薄膜的界面自旋相關效應調節自...
製備出與ZnO基稀磁半導體材料晶格較匹配的非磁半導體合金材料。研製失配較小、界面較好的ZnO基DMS/NMS異質結構,研究材料電導率及異質界面對自旋注入的影響,開展ZnO基稀磁半導體的巨磁阻和新型的正磁阻效應的研究。本項研究對發展全新的短波長光電磁信息功能集成型的自旋電子器件具有重要意義。
磁性半導體隧道結集自旋注入、傳輸和檢測為一體,是半導體自旋電子學器件的熱點之一。在前期的研究工作基礎上,本項目擬利用氧電漿分子束外延技術,製備全外延的ZnO磁性多層膜。相比金屬磁性材料,ZnO磁性半導體可以避免界面氧化以及電阻和晶格失配問題。但是,在以往的ZnO磁性半導體隧道結中,存在外延質量差和遂穿磁電阻...
包括界面處金屬電極與有機磁性材料複雜相互作用對分子能級自旋相關的展寬和移動,對電極表面磁性的改變;金屬/有機分子界面形成自旋相關雜化態對注入自旋極化率大小和方向及輸運的調製;分子自身磁性因素的調控及對器件自旋輸運的影響。項目執行期間,針對四種單分子磁體材料開展了研究。一維磁性分子線[Fem(C5H5)n] 和鈷...
通過自旋分辨時間分辨角分辨光電子能譜系統研究了有機半導體和鐵磁電極之間形成的界面,發現除了可以調控界面電子結構外,有機半導體與鐵磁電極之間的相互作用方式和強度會直接影響鐵磁電極的自旋極化率。設計出了non-local有機自旋電子器件,發現non-local測得的器件磁阻與有機自旋閥中的器件磁阻符號相反,通過測量垂直...
對CrN/GaN異質結構中界面磁性和電輸運行為的深入研究,有助於闡明本徵缺陷對磁性的調控行為;獲得界面磁性耦合規律,為解決自旋注入與載流子輸運等基本科學問題提供依據。本項目將主要研究磁性材料CrN及其異質結構的生長製備和與自旋相關的磁學和電學性質;CrN/GaN多層異質結構的界面微觀結構、電子結構、局域磁矩和隧穿效應...
在半導體中,自旋-軌道耦合(Spin-orbitcoupling,SOC)對自旋動力學影響非常大,並且正是由於自旋-軌道耦合的存在使得電學自旋操控成為可能。原理及研究發展 GMR和TMR效應都是利用改變鐵磁體的磁狀態性質(平行或反平行)來實現對通過磁性多層結構系統的電流的控制。1996年,美國的Berger和Slonczewski分別獨立地提出了上述...
並實現其尺寸、形狀、維度的可控性;(2)揭示分析MMCNS的結構參數、表界面行為與OLED內部光電磁學之間的相互調控關係;(3)最佳化材料參數和器件結構最終製備MMCNS化的紅綠藍白多種OLED器件,實現其內外量子效率的同時調控和增強,研究分析自旋注入、LSP效應、散射效應之間的相互影響關係,發展適於紅綠藍及白光OLED...
例如,考慮一個非磁金屬與半導體接觸,會形成Schottky勢壘,其性質將決定金屬/半導體結的電荷輸運。但關於與自旋有關的Schottky勢壘,自旋極化通過其界面輸運現象,還缺乏物理理解。從鐵磁體到半導體依賴於直接電子自旋注入是自旋電子學器件要解決的重要問題。如果進一步考慮在磁性界面有自旋反轉(spin-flip)的可能性,情形...
本項目提出的基於鐵磁半金屬/石墨烯的自旋MOSFET(金屬氧化物半導體場效應管)器件是同時利用電子自旋和電荷屬性的新型電子器件。研究內容包括高質量的鐵磁半金屬與石墨烯薄膜的製備與最佳化;版圖設計、自旋MOSFET結構模型的構造;半導體製備工藝與金屬/氧化物多層膜製備工藝的集成技術的研究;薄膜質量及界面對自旋輸運的影響...
研究結果表明:(1)有機自旋電子學器件中,自旋散射主要發生在有機分子/鐵磁電極異質界面。(2)降低異質界面電荷注入勢壘,能有效提高相應器件的工作效率。(3)磁性功能材料的磁性受到填隙原子和空位缺陷的影響。(4)有機分子與功能性襯底之間的化學相互作用能有效鈍化襯底的缺陷位,進而降低界面處電荷注入勢壘,提升相...
3、一些半金屬鐵磁體還具有較高的居里溫度。這些特點使半金屬材料非常適合在自旋電子器件中套用,尤其適合作為自旋注入源材料。分類 1)以half-Heusler(半霍伊斯勒)和Heusler(全霍伊斯勒)合金為代表的三元金屬化合物:NiMnSb、PtMnSb、FeMnSb等。Half-Heusler半金屬鐵磁體材料屬於面心立方;Heusler半金屬鐵磁體具...
納米磁晶與ZnCoO外延薄膜系統自旋與電荷相互作用機制及其套用的研究,2012年-2015年, 62萬,主持。教育部留學回國人員基金,基於鐵磁金屬/石墨烯自旋電子器件的研究,2013年-2015年,3萬,主持。國家自然科學面上基金項目,界面調製對鐵磁金屬自旋注入效應的影響,2014年-2017年,80萬,主持。
電導率失配模型有一定的局限性。首先,該模型是建立在漂移擴散輸運基礎上的,並不適用於彈道輸運和隧穿輸運;其次,該模型假設界而是沒有電阻的,沒有考慮金屬半導體接觸可能形成的自旋相關的界面電阻,而界面電阻的性質是決定自旋注入的重要因素。因此,不能根據這一理論斷定鐵磁金屬向半導體內的自旋極化注入是不可行的...
在這方面的研究,我們已研究了改變OLED中的陰極的結構和電漿表面處理時間來調製載流子的注入效率最終影響磁阻變化,和研究了鐵磁材料和有機半導體材料的界面態等特性。另外,我們利用英國盧瑟福實驗室的μ子自旋探測技術實驗研究磁場對有機半導體材料中電子和空穴自旋態的影響規律和與牛津大學合作搭建弱磁場測量平台,...
9. 國家自然科學基金面上項目:“雙合成反鐵磁薄膜結構及其對自旋閥性能的影響”,經費30萬,2010/01-2012/12,項目負責人。10. 國家自然科學基金面上項目(青年科學基金項目):“Co-Fe-Al 系列半金屬Heusler 合金及其在自旋電子器件中的套用”,經費23萬,2008/01-2010/12,項目負責人。11. 教育部博士...