《Ni-Mn-Z(Z= Sn,In)哈斯勒合金巨磁電阻效應和交換耦合機制的研究》是依託上海大學，由敬超擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Ni-Mn-Z(Z= Sn,In)哈斯勒合金巨磁電阻效應和交換耦合機制的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：敬超
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在超高真空系統中，利用脈衝雷射沉積方法，外延生長新型Ni-Mn基哈斯勒合金（Ni-Mn-Z和 Ni-Co-Mn-Z，Z=Sn，In）單晶磁性薄膜，研究薄膜在外加磁場誘導下的結構相變和與之相伴的磁相變，在此一級馬氏體相變區域，開展外加磁場和磁晶各向異性能對傳導電子散射機制的影響，具體採用具有飛秒雷射時間分辨的磁光克爾效應，進行磁各向異性、磁弛豫等實驗研究；利用多功能物性測量技術研究磁電阻，根據實驗結果和理論分析獲得這一合金體系巨磁電阻（GMR）效應的物理起源。另外，在馬氏體低溫磁相分離區域，研究鐵磁/反鐵磁/自旋玻璃/超順磁團簇等複雜相體系中的磁性演化過程和相界面耦合能量，深入了解鐵磁/反鐵磁/自旋玻璃等多相共存機制中相界面耦合作用對交換偏置(EB)效應的影響，結合理論分析對交換偏置行為獲得新的認識，發現新的物理機制和規律,進而為此類合金在未來的潛在套用上提供相應的基礎研究資料和實驗積累
結題摘要
近年來，在凝聚態物理研究領域，由於Ni-Mn基哈斯勒合金在馬氏體相變過程中表現出獨特的物理性能，如形狀記憶效應、磁熱效應以及巨磁電阻效應等，而受到人們的大量關注。在低溫馬氏體態這類合金所表現的交換偏置效應也是人們的研究熱點之一。利用電弧爐製備了Ni-Mn基三元和四元哈斯勒合金多晶樣品，與此同時，在超高真空系統中，利用脈衝雷射沉積方法在MgO(001)單晶襯底上成功外延生長出Ni46Co4Mn37In13、Ni50Mn35In15鐵磁哈斯勒合金和半金屬Co2MnSn哈斯勒合金單晶薄膜。主要研究了多晶樣品和單晶薄膜的馬氏體相變、巨磁電阻效應、低溫相分離體系的複雜磁結構所表現出的交換偏置效應。在合金中發現了零場冷情況下的交換偏置效應，利用低溫馬氏體態中存在超順磁、超自旋玻璃和超鐵磁等複雜的磁相結構對這一新奇現象給出了合理的解釋。在Ni50Mn35In15單晶薄膜中也觀察到了交換偏置效應，並從物理機制上給出了合理的解釋。另外，對半金屬Co2MnSn單晶合金薄膜進行了寬頻的太赫茲輻射研究，結合磁性、結構對稱性及泵浦頻率隨太赫茲發射的關係，揭示了太赫茲輻射源於磁偶極子的輻射作用。進一步通過光學泵浦太赫茲探測光譜發現光激發增加了熱載流子的散射速率，並最終導致了光誘導的負光電導率現象。這些研究成果有助於深入理解Ni-Mn基哈斯勒合金所表現的多功能物性形成的物理機理，同時這類材料在發展磁感測、磁製冷等實際套用方面具有重要現實意義，研究工作為此類合金在未來的潛在套用上提供了相應的基礎研究資料和實驗積累。
