《電場調控軟磁材料磁化強度動力學過程的研究》是依託蘭州大學，由蔣長軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電場調控軟磁材料磁化強度動力學過程的研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：蔣長軍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目圍繞新型信息功能器件向集成化、高頻化套用發展，電場調控磁性材料微波下磁化強度動力學過程的物理機制這一關鍵科學問題，重點研究高頻高磁導率軟磁材料/鐵電襯底異質納米結構薄膜的設計與製備，通過電場調控磁性材料的靜態和高頻磁性，從理論上探討微波下電場調控磁化強度動力學過程的物理機制；材料上基於異質納米結構中鐵電和鐵磁的複合，研究應力、電荷和交換偏置效應對磁化強度動力學過程的影響；測量上基於電磁波傳輸理論，發展一種電場下的磁譜測量，可以更精確的測量電場在不同微波頻率下對材料磁化強度動力學過程的影響。通過項目的研究不僅有助於理解電場調控軟磁材料微波下磁化強度動力學過程的物理機制，同時也為突破磁性器件的微型化提供了可能，這對電子信息技術的發展有重要意義。
結題摘要
項目圍繞新型信息功能器件向集成化、高頻化套用發展，利用低能耗的控制方式-電場，來調控磁性材料微波下磁化強度動力學過程的物理機制這一關鍵科學問題，重點研究高頻高磁導率軟磁材料/鐵電襯底異質納米結構薄膜的設計與製備，通過電場調控磁性材料的靜態和高頻磁性，我們在單晶的鐵電襯底Pb(Mg1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O3 （PMN-PT）上製備不同的鐵磁薄膜，如Fe、Co、FeCo以及鐵氧體等磁性材料。實現了應力調控、電荷調控以及交換偏置調控磁性：理論上探討微波下電場調控磁化強度進動過程的物理機制，提出了電極化強度和磁化強度耦合的新機制；材料上基於異質納米結構中鐵電和鐵磁的耦合，觀察到應力、電荷和交換偏置效應對磁化強度動力學過程的影響，刻畫了不同效應對高頻磁性參數如各向異性場、磁導率以及阻尼的影響；測量上基於電磁波傳輸理論，實現了原位加電場對GHz的磁譜測量，精確測量電場對不同微波頻率下材料本徵磁性的影響，通過矢量網路分析儀進行微波磁導率實部和虛部的測量，發現在剩餘電極化狀態下磁性薄膜磁導率的實部和虛部隨頻率的依賴關係發生了明顯的變化。通過項目研究有助於理解電場調控軟磁材料微波下磁化強度動力學過程的物理機制，同時也為突破磁性器件的微型化提供了可能，這對電子信息技術的發展有重要意義。在本項目的資助下，在Phys. Rev. Applied.、Appl. Phys. Lett.、Nanoscale、Sci. Rep.等雜誌接受或發表SCI論文共29篇，其中包括1篇Phys. Rev. Applied，7篇Appl. Phys. Lett.，培養研究生7名。
