电场调制FeCoSi/PZT驱动器磁性研究

采用射频磁控共溅射方法在玻璃衬底上制备了具有面内单轴各向异性的FeCoSi磁性薄膜。使FeCoSi磁性薄膜初始易磁化方向(称为初始易轴)与PZT驱动器应力方向(长轴方向)平行进行粘接得到FeCoSi/PZT驱动器异质结,用于研究通过电场来调制磁性薄膜的磁矩转动及各向异性场的场强,并利用微聚焦磁光克尔效应测量了不同电压下FeCoSi磁性薄膜初始难磁化方向(称为初始难轴)的磁滞回线。结果表明:当给PZT驱动器施加正电压时,异质结在张应力的作用下薄膜的易磁化方向保持不变,但各向异性场变大,各向异性场随电压的变化关系约为0.12Oe/V,从而实现了电场对各向异性场场强的调制;当给PZT驱动器施加负电压时,异质结在压应力的作用下使磁矩偏离初始易轴,而磁矩从初始易轴方向转到初始难轴方向所需施加的电压为-80V,从而实现了电场对磁性薄膜磁矩转动的调制。文中实现的通过电场对FeCoSi磁性薄膜磁矩转动和各向异性场的调制有望在低功耗微波器件中得到应用。     

Na+掺杂对Ca2FeMoO6双钙钛矿磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Ca2-xNaxFeMoO6(0≤x≤0.4)系列样品.利用X-射线衍射和X-射线精修分析了样品的晶体结构和晶胞参数随Na含量的变化关系.利用超导量子干涉仪和振动样品磁强计分别研究了样品的低温磁性和高温磁性,得到了样品的磁化强度随温度和掺杂量的变化规律,测量了样品的居里温度.初步探索了Na+掺杂后所引入的空穴掺杂效应.     

(La0.7Sr0.3MnO3)(1-x)(CoFe2O4)x复合体中增强的室温磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法制备了(La0.7Sr0.3Mn0.3)(1-x)(CoFe2O4)x复合体材料,并利用X射线衍射和57Fe的穆斯堡尔谱详细研究了其结构和微结构.利用超导量子磁强计测量了样品的磁性.结构和磁性的测量表明(La0.7Sr0.3MnO3)(1-x)(CoFe2O4)x复合体由La0.7Sr0.3MnO3和CoFe2O4组成,两相之间没有反应.复合体的电阻率随着CoFe2O4的加入而逐渐升高.在室温条件下5 kOe的磁场下得到了-5%的磁电阻效应,该值比同样品粒大小的纯La0.7Sr0.3MnO3样品的磁电阻效应大一倍.同时也比将非磁性的绝缘势垒如玻璃、CeO2等引入La0.7Sr0.3MnO3的室温磁电阻值大.表明一定量的铁磁性绝缘势垒的引入可以增强类钙钛矿锰氧化物的室温磁电阻效应.     

电场调控铁电/铁磁异质结构的磁性

随着大数据时代的到来,具有非易失性、高读写速度、高存储密度、低功耗和微型化的存储器成为了未来信息存储发展的主要趋势.尽管有多种信息存储方式,利用磁性材料磁化翻转的磁存储依然是当下信息存储的主体.在磁信息存储的过程中,相比于磁场和电流驱动的磁化翻转,在铁电/铁磁异质结构中利用电场调控铁磁性材料的磁化翻转具有高存储密度、低能耗、局域化和高效率等优点.铁电/铁磁异质结构磁性的电场调控也因此成为了当前研究的热点之一.本文系统地回顾了兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室在铁电/铁磁异质结构的磁电耦合效应研究方向的进展:实现了电场作用下铁磁层材料磁矩的挥发性或非挥发性翻转,多态高密度存储,外延单晶铁磁层薄膜磁性的多场调控,磁化动力学性能以及自旋波(磁子)的电场效应,并讨论了未来多场可控自旋电子学的发展趋势.     

FeCo—SiO2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

利用射频共溅射的方法制备了不同金属含量的φ的Fe-SiO2金属－绝缘体颗粒膜,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻（TMR）效应,在φ＝0．33处得到最大磁电阻比RTMR为－3．3％,在同样的制备条件下φ＝0．33,用Co取代Fe得到一系列的（Fe100-xCox)0.33(SiO2)0.67的颗粒膜,对其TMR的研究发现在x＝53时得到最大的磁电阻经为－0．43％,且Co对Fe的替代薄膜的微结构,由Inoue关于磁电阻 应的理论得到的自旋极化率P和Co的原子百分数x的关系曲线和实验测得的RTMR－x曲线具有相似的变化趋势,表明在FeCo-SiO2膜中由于磁性颗粒自旋极化率P的提高而使RTMR变大,这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致。     

FeCo-SiO2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应

利用射频共溅射的方法制备了不同金属含量ｆｖ的Ｆｅ－ＳｉＯ２金属－绝缘体颗粒膜，系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻（ＴＭＲ）效应，在ｆｖ＝０．３３处得到最大磁电阻值为－３．３％，在同样的制备条件下保持ｆｖ＝０．３３，用Ｃｏ取代Ｆｅ得到一系列的（Ｆｅ１００－ｘＣｏｘ）０．３３（ＳｉＯ２）０．６７的颗粒膜，对其ＴＭＲ的研究发现在ｘ＝５３时得到最大磁电阻值－４．５％，且Ｃｏ对Ｆe的替代基本没有影响     

种子层对FeCoNd薄膜的磁性影响研究

采用磁控共溅射方法制备了不同种子层的(Fe10Co90)80Nd20磁性薄膜,研究了种子层对结构和磁性的影响.结果表明,对于相同厚度的薄膜样品,Ta为种子层的样品没有面内各向异性,矫顽力(Hc)达91Oe(1Oe=79.58A/m),表面磁畴为条纹畴结构,具有弱的垂直各向异性;Cu为种子的样品,Hc为30Oe,样品具有面内磁各向异性,各向异性场为60Oe,磁谱测量显示自然共振频率为2.7GHz.对样品进行真空磁场热处理后静态磁测量结果表明,Ta为种子层的样品的磁性及磁畴结构都没有明显变化;Cu为种子层的样品的Hc随退火温度的升高先减小后增大,表面磁畴由制备态的局域条纹畴变为连续的条纹畴结构.     

FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe 得到一系列的( Fe10 0 -x Cox) 0 .33( Si O2 ) 0 .67的颗粒膜 .对其 TMR的研究发现在 x =53时得到最大的磁电阻比为 -4 .3% ,且 Co对 Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构 .由 Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率 P和 Co的原子百分数 x的关系曲线和实验测得的 RTMR ～ x曲线具有相似的变化趋势 .表明在 Fe Co- Si O2 膜中由于磁性颗粒自旋极化率 P的提高而使 RTMR 变大 .这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致 .     

纳米多晶La0．7Sr0．3MnO3-δ的输运性质

利用溶胶-凝胶法制备了纳米多晶La0.7Sr0.3MnO3-δ(简称LSM)块体样品.详细研究了在不同烧结温度下的LSM样品电阻率随测量温度的变化关系.随着温度从室温降低,电阻率(ρ)在250 K附近存在最大值,低于该温度后,样品表现为金属导电特性,随后在50 K左右存在一极小值.通过对输运性质的研究表明在低温下(<50 K),ρ随温度降低而升高的现象与隧穿效应的理论模型(ln ρ∝T-1/2)符合得很好,表明这种现象是由于传导电子在通过邻近LSM晶粒间表面/界面层时的隧道效应所导致的.利用自旋回波法测量了样品中55Mn的核磁共振谱图,结果表明样品中存在这种绝缘性的势垒.