《鐵磁金屬和氧化物界面的相互作用、自旋注入和調控》是依託南京大學，由吳鏑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鐵磁金屬和氧化物界面的相互作用、自旋注入和調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳鏑
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
過渡族金屬氧化物材料構成的異質界面是一種新型的低維體系，是當前國際上材料科學關注的前沿研究方向之一，由於這類新型界面的自旋輸運性質展現出的新現象和潛在套用價值，最近引起了人們的高度關注。本項目把鐵磁金屬與氧化物異質界面相結合,主要使用雷射分子束外延技術結合微納加工技術製備樣品，採用非局域三端法和非局域四端法研究自旋的輸運性質。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。
結題摘要
過渡族金屬氧化物材料構成的異質界面是一種新型的低維體系，是當前國際上材料科學關注的前沿研究方向之一，由於這類新型界面的自旋輸運性質展現出的新現象和潛在套用價值，最近引起了人們的高度關注。本項目研究了金屬（包括磁性金屬）對氧化物界面LaAlO3/SrTiO3(LAO/STO)二維電子氣性質的影響，並利用金屬對界面性質的影響，發展出簡易的圖形化界面二維電子氣的新方法。在重金屬和鐵磁氧化物異質結體系，自旋流的傳輸導致自旋霍爾磁電阻效應，我們發現該效應在鐵磁體鐵磁共振時會導致整流效應，有望利用該效應發展出低功率的微波檢測感測器。通過系統實驗發現金屬Pt和氧化物界面存在強相互作用，該作用可誘導出強的Rashba自旋軌道作用。實驗結合理論計算發現該界面相互作用可導致一種新型的磁電阻效應，說明可以通過界面調控自旋流的輸運。我們還利用鐵磁金屬或重金屬可以高效的檢測自旋極化電流或純自旋流，研究自旋流在有機分子自旋器件中的輸運，發現分子中的重金屬離子對自旋弛豫影響很小，界面在自旋注入中起重要作用，澄清了前人關於自旋流在有機分子中傳輸的機制，糾正了高分子具有和金屬Pt相當的自旋-電荷轉化效率的觀點。另外，還利用鐵磁金屬和反鐵磁的異質結的交換偏置效應，展示了通過測量鐵磁金屬的磁性研究二維材料的磁性的方法。
