《Fe-M單晶薄膜的磁化反轉行為研究》是依託北京航空航天大學，由陳子瑜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Fe-M單晶薄膜的磁化反轉行為研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：陳子瑜
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鐵基磁性薄膜的反磁化機制研究尚未形成一致的結論，存在亟待解決的問題。本項目選擇晶體結構簡單、易於構建物理模型的Fe-M（M：Co, Pt, Ga等）單晶薄膜為載體，開展磁化反轉行為和反磁化過程的調控研究，揭示Fe-M單晶薄膜的磁化反轉機理，具有重要的學術意義和潛在套用價值。採用超高真空物理沉積技術，生長以鐵為基體的二元或多元Fe-M單晶薄膜，研究組分、基底調控等對薄膜磁學性質及輸運性質的影響；通過多場耦合以及對薄膜組分、生長方式的調控，使薄膜中Fe-M間互作用、電子態等發生變化，誘導出不同的磁化反轉過程及輸運現象，進而分析單晶薄膜的磁晶各向異性和形狀各向異性之間的競爭關係；揭示產生這些行為/現象變化的物理機制，提升鐵基薄膜磁電阻等輸運特性；將理論與實驗研究相結合，探索製備具有多場耦合特徵的新型鐵基單晶薄膜的技術途徑。研究結果將豐富相關磁化反轉機理和低維磁性納米結構的理論，為實際套用奠定基礎。
結題摘要
本項目研究物理內涵豐富的鐵基磁性薄膜的反磁化機制。選擇晶體結構簡單、易於生長的Fe-M單晶薄膜為載體，開展了磁化反轉行為和反磁化過程的調控研究，揭示其磁化反轉機理。在樣品製備方面，採用超高真空物理沉積技術，成功製備了以鐵為基體的二元及多元Fe-M單晶薄膜，包括Fe(001)、 FeMgO(001)、Fe/Si(001)薄膜等，研究了組分、基底調控等對薄膜磁學性質及輸運性質的影響；在物性測量表征方面，通過多場耦合以及對薄膜組分、生長方式的調控，使薄膜中Fe-M間互作用、電子態等發生變化，誘導出不同的磁化反轉過程及輸運現象，進而分析了單晶薄膜的磁晶各向異性和形狀各向異性之間的競爭關係，揭示了產生這些行為/現象變化的物理機制，從而提升了鐵基薄膜磁電阻等輸運特性。本項目理論與實驗研究相結合，探索了製備具有多場耦合特徵的新型鐵基單晶薄膜的技術途徑。這些研究結果豐富了相關磁化反轉機理和低維磁性納米結構的理論，具有重要的學術意義和潛在套用價值。為培育新的研究方向，本項目採用理論和實驗方法研究了外爾半金屬TaAs的熱、電輸運性質和三維蜂窩材料的拓撲相變，探索了一維自旋鏈材料Cu(NO3)2·2.5H2O的磁熱力學性質，提出了一種計算量子多體系統有限溫度性質的新算法。這些拓展內容的研究也取得重要進展和有價值的結果。
