自旋轉矩作用下的磁疇壁運動規律及其物理機制研究

《自旋轉矩作用下的磁疇壁運動規律及其物理機制研究》是依託北京科技大學，由姜勇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：自旋轉矩作用下的磁疇壁運動規律及其物理機制研究
• 依託單位：北京科技大學
• 項目負責人：姜勇
• 項目類別：面上項目

項目摘要

本項目擬利用微加工方法製備出具有不同磁易軸取向的NiFe和TbCoFe納米線。通過在納米線的邊緣處刻蝕出等距離的V形或凹形槽，使納米線中形成分段的、被釘扎住的磁疇壁。通過改變納米線的幾何形狀、尺寸和外加磁場方向，改變磁疇壁兩邊的磁化方向，形成頭對頭或尾對尾等不同的磁疇壁形態。系統地實驗研究不同磁易軸取向納米線中橫斷或渦旋磁疇壁形成機理和基本特徵。研究這兩種磁疇壁對自旋轉矩效應的影響。實驗研究納米線中通入脈衝電流對磁疇形態、疇壁移動距離和移動速率的影響。結合理論計算，研究推動磁性納米線中疇壁移動所需脈衝電流的密度和寬度、納米線材料、形狀及尺寸、外加磁場的大小和方向、磁易軸取向、磁疇壁形態、磁疇壁的移動速率和移動距離之間的相互關係。選擇最佳化出能實現低臨界電流密度的磁納米線形狀、材料以及脈衝電流參數。預計申請發明專利5-6項，發表SCI論文10篇以上。

結題摘要

建立了微磁學理論模型，系統研究了推動磁性納米線中疇壁移動所需脈衝電流的密度和寬度、納米線材料、形狀及尺寸、外加磁場、磁易軸取向、磁疇壁形態和磁疇壁的移動之間的關係。選擇最佳化出能實現低臨界電流密度的磁納米線形狀、材料以及脈衝電流參數。利用微加工方法實驗製備出NiFe納米線，通過在納米線的邊緣處刻蝕出等距離的V形槽，利用磁場誘導出渦流磁疇壁。通過系統地改變脈衝電流的大小和納米線的尺寸，得出臨界電流密度與納米線尺寸之間的關係，並針對其物理機制進行了研究。另外，在本項目的支持下，我們還針對半金屬薄膜的垂直磁各向異性、自旋泵浦效應、反常霍爾效應以及BiFeO3基多鐵性薄膜進行了探索性研究。 項目執行期間發錶帶標註號的SCI論文40篇，獲授權發明專利5項。在國際學術會議上做邀請報告1次、國內學術會議做邀請報告7次。培養畢業博士生4名、碩士生11名。項目負責人2011年獲“教育部創新團隊”支持、2013年獲國家傑出青年基金。