导读:本文包含了磁性和输运性质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:磁性拓扑绝缘体,反常霍尔效应,界面磁交换作用,异质结
磁性和输运性质论文文献综述
刘楠[1]（2018）在《低维磁性拓扑绝缘体制备及其电子输运性质研究》一文中研究指出叁维拓扑绝缘体(以下简称拓扑绝缘体)自发现的十多年以来,因其独特的电子结构和物理性质一直是凝聚态物理的重要前沿。通过向拓扑绝缘体引入磁有序,可打破时间反演对称性,使其表面态在狄拉克点附近打开一个能隙,进而转变成一个有质量的狄拉克费米子体系。以此为基础,人们在磁性拓扑绝缘体中预言了众多新奇的量子现象,具有非常重要的潜在应用价值:如利用量子反常霍尔效应的边缘态实现低能耗电子传输;利用受拓扑保护容错强性的手性马约拉纳零能模来实现量子计算等。因此,磁性拓扑绝缘体在近些年来受到世界范围内的密切关注,并取得了一系列激动人心的进展。然而,目前人们对于磁性拓扑绝缘体的研究还需深化,如磁性作用强、无序程度低的长程铁磁有序的实现面临艰巨挑战,有关磁性的微观作用机制还存在不少争议等。针对以上问题,我们选取了两类磁性拓扑绝缘体进行了深入研究。一类是自旋结构极具争议的Mn掺杂的Bi2Se3:尽管有不少实验发现(Bi,Mn)2Se3的体态和表面态都存在铁磁有序,但却从来没有在这个体系中观测到反常霍尔效应;最近有研究表明该体系的表面态的能隙来源于与掺杂原子有关的非磁性共振散射,这与以前根据自旋分辨角分辨光电子谱测量提出的磁性作用导致的刺猬型自旋结构不符合。另一类是基于具有反铁磁绝缘体Mn Se和拓扑绝缘体的异质结:利用反铁磁的界面作用在表面态中打开能隙,有利于排除铁磁体在相应结构中产生的干扰效应;此外,由于Mn Se适于低温生长,有希望利用Mn Se/拓扑绝缘体/Mn Se叁明治结构实现量子反常霍尔效应。本论文中,我们使用自主搭建的分子束外延(MBE)系统制备了这两类磁性拓扑绝缘体的低维结构,并对其输运性质进行了系统的研究,主要工作总结为以下两方面:1.通过MBE方法制备了一系列不同Mn掺杂量的(Bi1-xMnx)2Se3(x=0-0.088)薄膜样品,在输运上首次观测到了(Bi1-xMnx)2Se3的反常霍尔效应,并获得以下结果:a.通过改变Mn掺杂浓度或调节栅压,我们发现反常霍尔电阻存在符号相反的两个分量,两者可以在很宽的参数范围内共存并且呈现出对掺杂浓度和栅压的截然不同的依赖关系。经分析得出正、负反常霍尔分量分别来源于系统体态和表面态中不同的磁有序。这种具有双分量的反常霍尔效应从未在以前的磁性掺杂拓扑绝缘体或其他磁性材料中被观测到。b.表面态的反常霍尔电导分量与化学势呈现出非单调的依赖关系,与基于平均场近似下有质量狄拉克费米子模型的预言不符。化学势较低时被抑制的反常霍尔电导很可能与磁性杂质导致的非磁性共振散射效应有关。c.在高掺杂的样品中,栅压调控可使磁电导的符号由负转变为正;其中,负磁电导与反弱局域化有关,而正磁电导可能是源于无序、非磁性共振散射以及铁磁序的共同作用。2.我们通过MBE方法制备出了Mn Se/Bi2Se3和Mn Se/(Bi,Sb)2Te3异质结,并利用对温度、背栅电压和磁场等调控对这些磁性拓扑异质结进行了系统性研究。我们在Mn Se/(Bi,Sb)2Te3异质结中发现了一些界面存在较强磁交换作用的迹象:在25 K以上仍能在平行磁场中观察到明显的负磁电阻;在垂直低场测量中,观察到可达几十欧姆的反常霍尔电阻。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2018-06-01）
魏义永,訾振发,马小航[2]（2018）在《Cr_(80-x)Fe_xMn_(20)(x=20,25)合金中磁性相关散射对热输运性质的影响》一文中研究指出测量了Cr_(80-x)Fe_xMn_(20)(x=20,25)合金的磁化强度、热导率和电阻率,温度范围为10~300 K。在奈尔温度(TN)附近自旋密度波(SDW)反铁磁转变附近观察到热导率-温度曲线斜率的改变和电阻率极小值,这与反铁磁转变过程中能隙的打开有关。在TN以下中间很宽温区,合金中开始形成反铁磁有序,随着温度下降,顺磁部分逐渐转变成铁磁耦合,与磁性相关的散射,导致热导率反常压低,表现出与无序样品或者玻璃态样品类似的热导温度关系。铁磁和反铁磁之间相互作用的竞争和共存,导致系统在更低温度下进入自旋玻璃态,磁散射对热导压制削弱,低温出现声子热导峰。(本文来源于《宿州学院学报》期刊2018年05期）
张慧云[3]（2018）在《Zn基稀磁半导体磁性及输运性质的研究》一文中研究指出稀磁半导体兼有磁性和半导体材料的性质,可以同时实现对电子电荷和自旋的调控。作为最有潜在应用价值的自旋电子学材料,稀磁半导体备受研究者的关注。本世纪初,Dietl等人从理论上预测了过渡金属掺杂ZnO和GaN宽带隙半导体材料的居里温度要高于室温。该预测重新燃起了人们对过渡金属掺杂ZnO、ZnS稀磁半导体的研究热情。稀磁半导体的磁性容易受合成方法及条件的影响,有些表现铁磁性,有些是反铁磁性,有的甚至是自旋玻璃态或顺磁性。此外,稀磁半导体的磁性来源一直存在争论。进一步阐明稀磁半导体的铁磁性机理,获得稳定的室温铁磁性是我们关注的热点。本文主要研究了Co掺杂ZnO,ZnS纳米材料的磁性及其他性质。具体内容如下:(1)我们通过化学共沉淀法成功制备了晶粒尺寸在4纳米左右的闪锌矿结构的Zn_(0.97)Co_(0.03)S超细纳米颗粒。氢气退火处理2 h后,Zn_(0.97)Co_(0.03)S的晶体结构从闪锌矿结构转变为纤锌矿结构,而且在室温下可以观察到明显的磁滞回线。结合第一性原理与相关测试,我们认为Zn_(0.97)Co_(0.03)S的铁磁性来源于以间隙H为媒介的Co离子之间的铁磁耦合。(2)为了阐明铁磁性的来源并且获得具有铁磁性的催化剂,我们对Zn_(0.98)Co_(0.02)O纳米颗粒进行了不同氛围的退火处理(真空,氢气,先真空后氢气)。制备态及真空退火处理的Zn_(0.98)Co_(0.02)O是顺磁性的,而氢气退火处理的Zn_(0.98)Co_(0.02)O则具有室温铁磁性。通过研究,我们认为铁磁性来源于间隙H调节的相邻Co离子之间的铁磁耦合作用,而氧缺陷增强了真空退火样品的光催化能力。(3)我们通过脉冲激光沉积法制备了Zn_(0.9)Co_(0.1)O薄膜,进一步研究了氢对Co掺杂ZnO薄膜磁性的影响。氢气退火Zn_(0.9)Co_(0.1)O样品的铁磁性得到了显着增强,其饱和铁磁矩是Zn_(0.9)Co_(0.1)O的五倍。结合结构测试排除了Co金属单质、二次相、Co-H-Co导致铁磁性增加的因素。我们认为铁磁性增强的原因可能来源于氧缺陷调节的Co~(2+)离子之间的铁磁耦合作用。(4)我们通过溶液-燃烧法成功制备了高浓度的S掺杂ZnO纳米颗粒,进而研究了其磁学和吸附性质。S元素的引入不仅可以调控ZnO的带隙而且可以影响锌缺陷的浓度,而锌缺陷浓度的增加导致S掺杂ZnO样品中铁磁性的增强。结合测试结果,我们可以认为部分S取代了ZnO中O的位置,一少部分S则与O结合形成S-O官能团吸附在ZnO_(1-x)S_x表面,进而促使ZnO_(1-x)S_x表现出优异的吸附性能。(本文来源于《东南大学》期刊2018-03-01）
鲜聪[4]（2018）在《磁性叁角晶格材料的输运性质和临界行为研究》一文中研究指出在凝聚态物理中,由于多种相互作用的相互竞争,磁性阻挫材料表现出新颖的物理现象和性质,如自旋液体、自旋冰、拓扑霍尔效应、大的电子-电子相互作用和量子临界现象等。正是由于这些新颖的物理性质,使得磁性阻挫材料受到人们的广泛关注。本论文主要研究具有叁角晶格的磁性阻挫材料,包括过渡金属间化合物α-Co5Ge3、CoSb和Ni1.8Ge,以及EuCd2Sb2的磁性和电输运性质。根据上面内容,本论文分为以下六个部分:第一章,我们首先介绍阻挫的概念,以及磁性阻挫材料中发现的一些新颖的物理现象及其机理。然后,介绍在磁性阻挫材料中的电输运性质和磁性质,如反常霍尔效应、拓扑霍尔效应和短程磁有序。最后,介绍重费米子材料的发现以及在该类材料中所表现出的一些新颖的物理性质。第二章,我们主要介绍与本论文内容相关的实验方法及原理,包括样品的制备、结构和成分的表征以及物性的测量(磁性、电输运和热输运的测量)及其基本原理。第叁章,我们介绍叁角晶格材料α-Co5Ge3的磁性和反常霍尔效应的研究。α-Co5Ge3单晶的磁性测量表明其是一种铁磁的材料,铁磁转变温度在aa方向和bc方向分别为45和50 K。磁阻测量显示α-Co5Ge3具有负的磁阻,并且在铁磁转变温度附近具有最大的磁阻值。反常霍尔效应的研究表明,在温度为30～50 K时,内禀机制起主要作用。而在温度为2～25 K时,反常霍尔电阻率与纵向电阻率呈现系数为6.4的指数关系(pxyA∝ρxx6.4),这不能被传统的反常霍尔效应的理论所解释,需要进一步的理论和实验研究。第四章,我们通过气相输运法合成高质量的CoSb单晶,并对其磁和电输运性质进行了研究。磁性测量结果表明标准化学配比的CoSb是一种非磁的金属。而通常样品所表现出的顺磁性是由间隙Co导致的。对电输运测量的结果进行分析,我们发现间隙Co原子并没有对电输运性质产生大的影响。同时,在CoSb中我们还观察到非常低的磁阻,这使得该材料具有应用于在强磁场下使用的电子器件中的潜力。第五章,我们合成了 Ni1.8Ge单晶,并对其磁和电输运性质进行了研究。实验结果显示Ni1.8Ge是具有明显磁各向异性的金属,并且具有亚铁磁的相互作用。低温下的电阻-温度依赖关系和磁阻揭示了在Ni1.8Ge中电子-磁子散射在电输运中起到了不可忽视的作用。由于未观察到长程的磁有序,这可能是由短程磁有序引起的。我们的研究表明,在Ni1.8Ge中几何阻挫抑制了长程磁有序的形成,并且短程磁有序对电输运产生了重要的影响。第六章,我们研究了 EuCd2Sb2的磁和电输运的性质。磁性测量表明EuCd2Sb2在7.3 K存在反铁磁转变并且在Eu原子上的自旋具有非共面或非共线的反铁磁排布结构。电输运测量表明在低温下EuCd2Sb2存在一个类似于Kondo效应的电阻-温度依赖关系。各向异性且复杂的磁阻表明EuCd2Sb2具有复杂的磁结构。在霍尔测量中EuCd2Sb2表现出拓扑霍尔效应的行为,这也表明Eu原子上的自旋具有非共面或非共线的排布结构。比热的研究发现在0 Tesla和2Tesla下,电子有效质量分别是310mJ/mol·K2和522 mJ/mol·K2,这表明EuCd2Sb2是重费米子材料中的一员。通过Kadowaki-Woods(KW)关系(rKW=A/γ2),可以计算出rKW的值为51.3μΩcm K2 mol2/J2,比其他经典的重费米子材料大一个数量级,也比其他Eu基重费米子材料大100倍。对于这么大的rKW值的来源,我们认为有两种可能的解释:一种是由于几何磁阻挫造成的;另一种是由于量子临界行为引起的。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-02-01）
黎秋航[5]（2017）在《掺杂钙钛矿结构化合物的磁性和电输运性质》一文中研究指出钙钛矿类化合物(例如双钙钛矿氧化物La2CoMnO6、有机钙钛矿CH3NH3PbI3等)具有丰富的物理特性。La2CoMn06具有较高的居里温度、较大的磁电阻效应和介电常数·等,在磁学与自旋电子学及器件领域有广泛研究与应用;CH3NH3PbI3具有优良的光伏性能,是新型太阳能电池研究的热点材料。离子掺杂是有效调控材料物理特性的重要手段之一,因此本论文用不同离子对La2CoMnO6中La位和Co位以及CH3NH3PbI3中Pb位进行掺杂,探讨了离子掺杂对磁性与电性的影响机制。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、PPMS等设备对样品的晶体结构、表面形貌以及磁性和电输运特性等进行了系统的研究。具体研究成果如下:1. La2CoMnO6镧位掺杂Ca的磁性和电输运性质的研究。用固相反应方法制备了多晶La2.xCaxCoMn06 (0≤x≤0.5)样品,系统研究了 Ca2+离子掺杂对La2CoMnO6晶体结构、表面形貌、磁性、电性和磁电阻效应的影响。X射线衍射分析表明La位掺杂Ca2+离子保持了晶体单斜双钙钛矿结构(空间群PS1/n)。磁性测量结果表明,Ca2+离子掺杂引起Co离子和Mn离子化合价的变化,并改变了 Co离子和Mn离子的超交换作用的种类以及不同磁性相的比例,导致样品的居里温度Tc和矫顽力HC降低,并增强了交换偏置效应。电性测量结果表明,所有样品的导电机制均符合VRH模型,样品电阻率随Ca2+离子掺杂量的增加而减小。样品均表现出自旋相关的负磁电阻效应,这种效应可用电阻网络理论来解释。在低温下(T<200K),少量的Ca2+离子掺杂(x≤0.2)可优化多晶样品中铁磁相互作用和反铁磁相互作用的比例,从而在一定程度上增强磁电阻效应。在105K、7T的条件下,样品x = 0.2可增强负磁电阻效应接近10%,达到58%。这为研究La2CoMnO6的小半径离子掺杂效应提供实验依据,也为增强镧系锰基双钙钛矿材料磁电阻效应的研究提供参考。2.La2CoMn06钴位掺杂B (B = Fe、Cu)的磁性和电输运性质的研究。用固相反应方法制备了多晶 La2Co1-xFexMnO6 (0≤x≤1.0)、La2Co1-xCuxMnO6 (0≤x≤0.5)。系统地研究了 Fe3+或Cu2+离子掺杂Co位对La2CoMnO6磁和电特性的影响。X射线衍射分析显示,Fe3+或Cu2+离子掺杂样品具有正交扭曲的双钙钛矿结构(空间群Pbnm)。La2Co1-xBxMnO6的磁性测量结果表明,Fe3+或Cu2+离子掺杂均导致La2CoMn06的居里温度Tc降低。Fe3+掺杂会降低La2CoMnO6的矫顽力Hc,当Co/Fe离子数比例达到1时,可获得最大的交换偏置效应。少量Cu2+离子掺杂可有效调控La2CoMnO6的磁性,适量的Cu2+离子掺杂(x = 0.3)可有效提高其矫顽力Hc。电性测量结果表明,Fe3+或Cu2+离子掺杂可使样品的导电机制由叁维VRH模型逐渐转变为TA模型。La2Co1-xBxMnO6(B = Fe、Cu)均表现出自旋相关的负磁电阻效应,Fe3+离子掺杂x≤0.1时,能增强低温下(T<150K)样品的磁电阻效应;Cu2+离子掺杂量较低时(x≤0.1),磁电阻效应在低场下(H < 5 T)得到增强。该结果可为进一步研究双钙钛矿材料B位掺杂效应和通过B位离子掺杂调控该类材料的磁、电特性提供实验依据。3.CH3NH3PbI3铅位掺杂B(B = Mn/ (Mn和Co))的磁性研究。用蒸发溶剂法制备了 CH3NH3PbI3多晶样品及掺杂样品CH3NH3Pb1-xBxI3-2xCl2x。X射线衍射分析表明样品均具有正交结构。样品的磁性测量结果表明,磁性掺杂样品在5K下均具有极弱的铁磁性,Mn2+或Co2+离子之间的直接相互作用是该磁性产生的原因。在高掺杂量时,CH3NH3Pb0.34Mn0.33Co0.3311.68C11.32样品中存在部分反铁磁性并显示出交换偏置效应。在掺杂离子总量x 一定时,单一Mn2+离子掺杂样品的磁性强于Mn2+和Co2+离子共掺的磁性。该结果可为有机钙钛矿磁性掺杂方面的研究提供有力的实验支持,也为探索新型磁性有机钙钛矿材料提供实验依据。(本文来源于《东南大学》期刊2017-06-01）
李长清[6]（2017）在《反钙钛矿化合物Mn_3Sb_(1-x)X_xN(X=Ge,Al,B)的磁性和电输运性质研究》一文中研究指出反钙钛矿化合物具有和钙钛矿氧化物相类似的晶体结构,近年来对其研究较为广泛,发现此类化合物具有很多有趣的物理性质,如磁卡效应、磁容积效应、磁阻效应、磁致伸缩效应、负热膨胀性质和近零电阻温度系数等。本文通过不同元素对反钙钛矿化合物Mn_3SbN进行掺杂,研究掺杂后样品性质的变化,并分析它们的内在机理。研究发现当Ge取代Mn_3SbN中的部分Sb时会导致样品的磁相变温度发生改变,随着掺杂量的增加,Mn_3Sb_(1-x)Ge_xN的居里温度逐渐向低温方向移动,与此同时,样品的晶格常数也在发生变化,基本上随掺杂量的增加线性地减小。电输运性质的测试结果表明,Ge的掺杂导致样品的电阻率减小,剩余电阻率增加,这是由于Ge引入了更多自由电子的缘故。虽然Mn_3SbN掺入Ge后没有出现负热膨胀性质,但是却抑制了热膨胀行为,Ge含量越高其线热膨胀系数越小,表明改变掺杂比例可以调控材料的热膨胀行为。通过一系列的掺杂实验可以得到Mn3Sb_(1-x)Al_xN的掺杂极限约为14%。使用场冷(FC)和零场冷(ZFC)两种不同的模式测得的M-T曲线均表明该材料在低温为铁磁相,随着Al含量的增加,居里温度向高温方向移动,从Mn_3SbN的357 K升高至Mn3Sb0.86Al0.14N的366K,变化了9 K。Mn3Sb0.86Al0.14N的磁滞回线与其他几个掺杂量的有所不同,在低磁场附近出现了一个“台阶”,这个“台阶”暗示着其中包含了两种不同的铁磁结构。在磁转变温度以上,Mn3Sb_(1-x)Al_xN的电阻率基本不随温度的升高而发生变化,具有低电阻温度系数,且随着掺杂量的增加,样品的电阻温度系数逐渐减小。非金属元素具有和金属元素不同的性质,当B取代部分Sb后使得材料的电阻率变大,这与之前金属元素掺杂电阻率变小相反,主要是因为Sb有更多的自由电子,非金属的取代导致材料内部的载流子数量减少,宏观上表现为材料的电阻率增大。掺杂量增加,Mn_3Sb_(1-x)B_xN的居里温度随之增加,使用Arrott曲线对样品的铁磁结构进行描述,低温时无外加磁场所有样品的磁化强度均不为零,表明此时的样品内部存在着自发磁化,Arrott曲线与y轴的截距为正值,且是向上凸起的,符合铁磁的特征,这也从另一个方面验证了Mn_3Sb_(1-x)B_xN在10 K下的磁性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
谢亚丽[7]（2017）在《应力/应变对FeRh合金薄膜磁性和输运性质的调控研究》一文中研究指出近年来,随着柔性电子、柔性磁电子技术的发展,磁电子器件倾向于柔性化。在实际使用过程中,磁电子器件不可避免地会受到不同方式和大小应力应变的影响,掌握应力应变对磁电子器件的调控规律和机理就显得十分重要。磁性功能材料和功能结构是构建磁电子器件的基础,研究应力应变对磁性功能材料的调控规律对磁电子学的发展有重要意义。变磁性材料FeRh是一种重要的磁性功能材料,它在自旋电子学器件中有着非常广泛的应用。因此,本论文通过不同方式对FeRh薄膜施加应力应变,研究应力应变下薄膜的变磁性转变温度、铁磁序、反铁磁序以及输运性质的变化规律,这将对柔性磁电子学器件的发展有重要指导意义。首先,我们利用磁控溅射方法将FeRh薄膜外延生长在具有(100)取向的不同单晶衬底[MgO、SrTiO_3(STO)、LaAlO_3(LAO)]上,研究FeRh薄膜在外延应变作用下磁性和输运性质的变化规律。通过实验得到结论如下:生长在MgO和STO衬底上时,FeRh薄膜采用面内45°旋转的外延方式,承受了来自衬底的压应变;生长在LAO衬底上时,由于衬底和薄膜之间晶格失配大,薄膜采用面内45°旋转和cube-on-cube的混合方式外延,且随着厚度增加,薄膜最终会采取cube-on-cube方式生长,承受的张应变。在这叁种衬底上不同外延应变的调控下,薄膜的变磁性转变温度可以在405至360 K之间改变。进一步对薄膜施加外磁场,在这叁种不同应变下的薄膜,其变磁性转变温度随外加磁场的变化速率分别为-8.5、-7.1和-9.7 K/T。同样的,在这叁种不同应变下的薄膜,其磁电阻值达到最大的温度也不相同,分别在380、340和320 K。上述差异都是由于外延应变对薄膜的变磁性转变温度的影响造成的。其次,我们使用转移法生长出了具有褶皱结构的柔性FeRh/PDMS薄膜,这种薄膜结构不但可以使样品承受更大的应力应变,还可以将样品弯曲形变为任意形状。在这项工作中,通过将样品弯曲成不同曲率半径使其变形的方式来施加应力应变,测量其磁性和输运性质,结果表明:(1)在得到的褶皱样品中,其磁性在外加应力应变下保持稳定,不同大小的外加机械应变对样品的磁相变温度和矫顽场基本无影响,即我们获得了应力应变下磁性能保持稳定的柔性FeRh/PDMS薄膜;(2)宏观输运测试中得到的柔性FeRh薄膜电阻随温度迅速增加的特性并非样品本征表现,基本都是裂纹的特性,微裂纹随温度的变化规律能够很好地解释样品中电阻随温度的变化。然后,我们将FeRh薄膜生长在具有(100)取向的铁电衬底PMN-PT上,通过对铁电衬底PMN-PT施加电场,利用其逆压电效应来对薄膜样品施加可定量调控的应力应变。从随后的磁性测试和加电磁光克尔(MOKE)测试中可以得到如下结论:我们制备出薄膜样品在大约360 K存在着反铁磁到铁磁的一级相变;当温度为360 K时,对PMN-PT衬底施加1 kV/cm的电场,可使薄膜的相变温度向高温偏移大约15 K,这相当于在温度不变的情况下,FeRh薄膜从铁磁有序排列占主体的状态转变到了铁磁和反铁磁排列共存的状态。同时,在同样的温度下,通过改变电场方向和大小,可以在薄膜中获得稳定的高/低两种磁化状态。最后,研究还发现,在该体系中,矫顽场随电场的变化表现出类蝴蝶曲线行为,这也进一步说明这种大的磁电耦合效应主要是由衬底的逆压电效应产生的应力应变所导致的。最后,我们将FeRh和非晶CoFeB薄膜复合在一起,通过对CoFeB薄膜的磁性测试发现,由于两种薄膜之间的交换耦合作用,CoFeB薄膜的磁各向异性受到FeRh薄膜反铁磁态磁各向异性的影响,表现出单轴和四重对称磁各向异性迭加的规律。因此,通过测试CoFeB薄膜磁各向异性的变化,可以得到FeRh薄膜反铁磁态磁各向异性的变化,这为探测反铁磁磁性变化提供一种方法。随后,我们尝试将复合薄膜生长在(100)取向的铁电衬底PMN-PT上,通过对衬底施加电场的方式,对FeRh薄膜施加不同类型和大小的应力应变,研究应力应变对FeRh反铁磁态的影响规律。实验结果表明,FeRh薄膜只有在外延的情况下才能影响CoFeB薄膜的磁各向异性。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)》期刊2017-05-01）
李杰[8]（2017）在《二维磁性材料YN_2和VS_2的自旋输运性质研究》一文中研究指出二维类石墨烯材料由于其本身独特的物理化学性质、超薄厚度以及容易制备等优点,在电子学和电化学中有着重要的应用前景。然而,这些二维材料大部分是无磁的,需要外加电场、衬底、应变、缺陷或掺杂等条件才能引入磁性。但是这些条件在实验上不容易实现,从而限制了其在自旋电子学中的应用。最近有研究报道了两个具有内禀铁磁性的类石墨烯二维材料:半金属铁磁体YN_2单层和铁磁性半导体VS_2薄片。为了探究它们在自旋电子学和热自旋电子学中的应用,我们在此设计了基于这两个二维材料的自旋电子学器件和热自旋电子学器件,采用密度泛函理论结合非平衡态格林函数的方法对其自旋输运性质进行了研究。我们发现,基于YN_2单层的自旋电子学器件在外加偏压下具有完美的双向自旋过滤效应和双向自旋二极管效应。另外,器件在仅靠温差的驱动下产生了方向相反的自旋电流,表现出明显的自旋塞贝克效应。我们从基于YN_2单层的器件的电极态密度出发分析了原子轨道对电输运的贡献;基于VS_2单层的器件也表现出了自旋塞贝克效应,同时具有较好的热致自旋过滤效应和热致负微分电阻效应。我们还发现VS_2单层器件的热致磁阻最高可以达到1.1×10~5%。我们同时计算了基于VS_2单层器件的电流谱来说明温差诱导产生的自旋电流的变化情况。这些YN_2和VS_2基器件的输运性质可以从电极的能带结构和器件的输运谱得到很好的解释。通过这些理论计算,我们预示了铁磁半金属YN_2单层和铁磁半导体VS_2单层在自旋电子学和热自旋电子学中的潜在应用,对探究其它二维磁性材料的输运性质有一定的指导作用。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
陶黎[9]（2017）在《氧化锌基材料的电输运性质和磁性研究》一文中研究指出氧化锌(ZnO)是一种n型半导体,具有宽带隙、高可见光透过率和高激子结合能,掺入铝元素后电导率有显着地提升。除此之外,ZnO还具有无毒、含量高以及成本低等特点,尤其在氢等离子体中具有良好的热稳定性和化学稳定性。正是由于这些优异的特点,ZnO引起了人们广泛地研究。目前,ZnO的研究主要集中在生长高质量薄膜上,而对其电子输运性质的系统研究还很匮乏,尤其是低温电子散射机制还不清楚。同时,半导体中的铁磁性也是人们所关注的重点,虽然人们已在很多材料中发现室温铁磁性,但制备的生成物并不纯净,会对测量结果有一定的影响,因此,有必要寻找制备纯净生成物的方法。本文对Al掺ZnO(AZO)薄膜进行退火处理,测量了薄膜的结构、形貌、磁性和电输运性质,系统研究了AZO薄膜中的低温电子散射机制。同时,由于脉冲激光烧蚀法是一种简单、绿色的方法,具有生成物纯净等特点,因此我们使用纳秒脉冲激光器生长了一系列ZnO纳米颗粒,测量了纳米颗粒的结构、形貌、光学性质和磁性,探讨了ZnO纳米颗粒中的铁磁性。AZO薄膜在较高温区的电阻温度系数为正值,具有金属导电特性,并且在2-300 K范围内薄膜的载流子浓度基本不随温度的变化而改变,这说明薄膜呈现简并半导体的电输运性质。我们对其退相干机制进行研究,发现不同退火温度薄膜的退相干机制不同。即在未退火薄膜中,电子-声子散射主导了电子退相干过程;在退火温度为583、593、603和613 K的薄膜中,电子-声子散射和小能量转移电子-电子散射共同主导电子退相干过程;在退火温度为643和653 K的薄膜中,小能量转移电子-电子散射是主要的退相干机制。因此,我们观察到主导退相干过程的散射机制从电子-声子散射变化为电子-声子散射和小能量转移电子-电子散射共存再变化为小能量转移电子-电子散射的过程。在ZnO纳米颗粒中,我们观察到了室温铁磁性。纳米颗粒只有Zn和O元素,没有其他杂质,晶体结构为纤锌矿结构,并未出现其他杂相,表明生成物很纯净,排除了杂质和杂相对铁磁性的影响。然而,考虑ZnO纳米颗粒中存在着缺陷,我们认为颗粒的室温铁磁性与颗粒中的缺陷相关。(本文来源于《天津大学》期刊2017-05-01）
张璐[10]（2017）在《磁性分子体系输运性质的理论研究》一文中研究指出随着当今社会对信息技术的发展需求,亟待人们发展更小、功能更加强大、能耗更低的功能器件。单晶硅是计算机制造过程当中常用的半导体材料,而硅表面往往会形成一层绝缘的氧化物薄膜即二氧化硅,当硅片中的氧化层(Si0_2)厚度缩减为几个原子层(约0.7 nm)时,其绝缘性能将消失。当硅基半导体彻底失效后如何进一步缩小体系、降低系统能耗、找到新的信息技术的发展方向成了一个急需解决的课题。缩小体系最有利的方法莫过于从自上而下的设计模式改用自下而上模式,即基于具有稳定结构、丰富电子结构和磁性的分子来构建功能型电子器件。近年来,分子电子学获得巨大发展,基于各种不同分子,设计出分子导线、整流器、开关和场效应晶体管等电子器件。基于电子自旋这个自由度,通过直接操控分子电子自旋特性来实现信息输运、信息存储、甚至构成逻辑门,使得体系不仅反应快、体积小,而且能耗低,使得分子自旋电子学获得更多关注。本硕士学位论文中,我们采用第一性原理计算和非平衡格林函数(non-equilibrium Green's Function,简称NEGF)方法,重点研究了Pb@Mn12@Pb20团簇自旋极化输运和Fe(H_2Bpz_2)_2(bipy—NH_2)铁基单分子磁体的自旋翻转特性。论文包括如下四章。第一章,简要介绍DFT公式推导,介绍和分析交换关联泛函的适用范围。同时,简述本文用到的计算软件包Atomistix ToolKit和Gaussian的基本原理与功能。第二章,简要介绍分子电子学概况、实验上现有的实现手段、及Atomistix ToolKit使用的较成熟的理论计算方法(DFT+NEGF),同时给出该理论的公式推导流程以及一些重要物理公式。第叁章,主要研究了叁层嵌套结构二十面体团簇Pb@Mn_(12)@Pb_(20)的磁性和自旋极化输运特性。在对叁层嵌套结构团簇的研究中,已有的研究大多侧重此类笼状团簇结构稳定性、电子结构和磁性,而未发现有对其电子输运性质的研究报道。事实上,一些笼状团簇(如C_(28)和内嵌金属富勒烯分子)可以用来构建自旋分子电子学器件,本章我们尝试基于这类叁层嵌套结构团簇来设计模型分子器件。理论计算结果表明,Pb@Mn_(12)@Pb_(20)团簇具有很大磁矩,高达28μB,主要由团簇中Mn原子贡献。当团簇稳定吸附在Au(100)或Cu(100)电极之间时,分子-电极的相互作用导致体系磁性增强,体系表现出明显的自旋极化输运特性。有趣的是,改变电极材料和界面耦合构型,体系的自旋过滤效应表现出鲁棒性,这一性质将有利于用Pb@Mn_(12)@Pb_(20)团簇构建分子器件。第四章,Fe(H_2Bpz_2)_2(bipy-NH_2)铁基单分子磁体的电子结构、自旋输运特性及开闭环途径的理论研究。理论研究表明该磁体在两个纳米Au电极之间会表现出显着的自旋过滤效果,在小偏压条件下,分子结的电导主要由自旋向下的电子决定。在光辐射下磁体中配体开闭环转化可引起分子在不同磁阻态HS和LS之间的自旋翻转,体系的反应势能曲线出现了交叉,能量更稳定的单态(低自旋态)在光激发下弛豫到中间过渡态(高自旋态),高低自旋态之间的反应能垒与实验采用的紫外/可见光照射吻合。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01）
磁性和输运性质论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
测量了Cr_(80-x)Fe_xMn_(20)(x=20,25)合金的磁化强度、热导率和电阻率,温度范围为10~300 K。在奈尔温度(TN)附近自旋密度波(SDW)反铁磁转变附近观察到热导率-温度曲线斜率的改变和电阻率极小值,这与反铁磁转变过程中能隙的打开有关。在TN以下中间很宽温区,合金中开始形成反铁磁有序,随着温度下降,顺磁部分逐渐转变成铁磁耦合,与磁性相关的散射,导致热导率反常压低,表现出与无序样品或者玻璃态样品类似的热导温度关系。铁磁和反铁磁之间相互作用的竞争和共存,导致系统在更低温度下进入自旋玻璃态,磁散射对热导压制削弱,低温出现声子热导峰。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁性和输运性质论文参考文献
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[2].魏义永,訾振发,马小航.Cr_(80-x)Fe_xMn_(20)(x=20,25)合金中磁性相关散射对热输运性质的影响[J].宿州学院学报.2018
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[7].谢亚丽.应力/应变对FeRh合金薄膜磁性和输运性质的调控研究[D].中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所).2017
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[9].陶黎.氧化锌基材料的电输运性质和磁性研究[D].天津大学.2017
[10].张璐.磁性分子体系输运性质的理论研究[D].中国科学技术大学.2017