利用被钉扎层调控自旋阀的磁电阻值

利用高真空直流磁控溅射仪,在玻璃衬底上制备了结构为"Glass/Ta(6nm)/NiFe(6nm)/CoFe(1nm)/Cu(3nm)/CoFe(t nm)/IrMn(11nm)/Ta(6nm)"的自旋阀.研究了被钉扎层CoFe的厚度t对自旋阀磁性能的影响,当t为7.5nm时自旋阀主要性能达到最佳,并且在外加磁场4 000Oe下,270℃保温3h退火处理后,自旋阀的GMR值进一步达到5.5%,自由层矫顽力为3Oe,交换偏置场为130Oe.通过以上的优化方案,可以研制出高磁电阻率、低矫顽力和大交换偏置场的自旋阀.     

低温下KTaO3陶瓷的介电非线性

用均衡热压法制备的性能优良的KTaO₃陶瓷,通过测量低温下介电常数与偏置电场的关系,研究它们的介电非线性.结果表明,在温度60K以下,介电常数与偏置电场强度有关;温度愈低,介电非线性愈强烈;这与KTaO₃陶瓷在低温下表现出具有量子顺电性质特征相应.根据Devonshire模型,用最小二乘法使实验数据与之相吻合,估算出KTaO₃陶瓷的介电非线性系数值,并与单晶的数据进行比较.结果表明,KTaO₃陶瓷与其单晶一样,也是有希望在超高频低温电子学中实现非线性相互作用的材料.     

单卟啉铁分子自旋输运性质第一性原理研究

分子器件是指构建在单个分子或有限个分子上的具有特定功能的器件,它是电子器件向小体积化发展的极限,而它也被证明将会是未来电子元器件的替代者.利用密度泛函理论与非平衡态格林函数相结合的方法,研究了单卟啉铁分子与金纳米线电极构成的分子器件的自旋输运的性质.研究发现：该分子器件中存在自旋相干的量子现象;在非平衡态下,两种自旋态电流都随偏压的增大而非线性增大,自旋过滤效应在偏压的调控实现正负的转化.     

双铁酞菁分子自旋输运性质第一性原理研究

利用密度泛函与非平衡态格林函数相结合的方法,研究了双铁酞菁(Fe_2Pc_2)与金纳米线电极构成分子器件的自旋输运性质.研究发现即使不存在磁性电极的情况下,Fe_2Pc_2分子器件也能表现出良好的自旋过滤效应和较大的磁阻.与传统的磁隧道结相比,仅通过改变位于酞菁分子中心的铁原子的磁矩方向即可实现对该分子结的自旋输运性质的调控.     

聚硅烷与聚乙炔比较性理论研究

用密度泛函理论(DFT),在B31YP/6-31G(d)水平下对主链含有30个原子的聚乙炔和聚硅烷在未掺杂和电荷掺杂及掺杂后在电场作用下进行几何全优化,再对它们的几何结构和自旋密度进行比较研究.结果表明,在聚乙炔中,电荷掺杂后在链中间区域形成了极子,加电场后,极子偏离中间位置向链的一端移动,电场越大,极子偏移也越大:在聚硅烷中,电荷掺杂后形成的极子几乎遍及整个分子链,加电场后极子移到了链端.表明在同样的电场下极子在聚硅烷中的移动程度比在聚乙炔中大.     

计及电子自旋与磁场耦合的超晶格共振劈裂

研究了零电场和正弦电场作用下的磁量子结构中自旋电子的隧穿输运特性，结果表明，自旋耦合使得共振劈裂区展宽或压缩，且沿能量轴移动，考虑自旋耦合和正弦电场作用后，不改变周期结构的n-1重劈裂和Fibonacci准周期结构的自相似的特性，磁量子结构的调制磁场方向改变也会引起弹道电导的改变。     

高电场下固体电介质中陷阱捕获电子动力学

阐述了采用表面电位测试技术研究固体电介质中陷阱捕获电荷载流子的可能性,并利用它分析在高电场作用下电子填充陷阱的动力学特性.根据电场注入载流子机理的不同,作者分别考虑了热发射和碰撞电离脱阱起作用下的一级捕获动力学方程.新的方程能定性地解释在电场作用下介质中陷阱捕获电子的时间特性,该方程的稳态值表示高电场下陷阱捕获电荷量随电场的变化.经实验研究指出,在电场大于1.5×10~8V/m时,介质中陷阱捕获电子数随电场的增强而迅速下降,这是由于自由电子与陷阱中电子发生碰撞电离脱阱的结果,一旦这种碰撞电离脱阱达到一定程度时,介质便发生电击穿.     

压电陶瓷的性能老化与换能器性能的衰退

本文以编号为Fe1.5的发射型压电陶瓷材料为对象,采用标准试样和某种规格的压电振子,分别实验考察在不同温度(室温,60℃和100℃),压力(30kg/cm²)以及电功率密度(0.3W/cm³·KC和0.5W/cm³·KC)作用下,压电陶瓷材料和换能器性能随时间对数的变化.实验结果表明,导致压电陶瓷机电耦合系数和介电常数的老化原因不尽相同.在0.3W/cm³·KC电功率作用下陶瓷元件的老化行为与单一因素作用下的变化规律不同,机电耦合系数和介电常数稍有上升.看来这与发射型材料自身的内偏置电场有关.我们认为,在给定的应力、温度和电功率的综合作用下,压电陶瓷性能的劣化并不严重,它不会引起压电陶瓷换能器性能的衰退.适当的温度处理有助于压电陶瓷材料和换能器性能的稳定.     

磁势垒结构中的隧穿时间

采用群速度的方法来研究磁势垒结构中的隧穿时间，同时考虑了电子自旋以及外加电场的效应，研究发现，磁势垒结构中的隧穿时间很大程度上依赖于势垒结构、偏压、电子入射能量和它的自旋方向，以及纵向波矢，结果显示，对于具有相同能量但入射角度或自旋不同的电子，即使穿透相同的磁势垒结构，隧穿过程也在时间上大不相同，隧穿时间会随着自旋、纵向波矢和偏压的改变有较大的变化。     

HfO2基铁电薄膜在循环电场 载荷下的极化翻转行为

二氧化铪（HfO2）铁电薄膜具有优秀的CMOS工艺兼容性,10 nm以下工艺制程的微缩能力,可采用原子层沉积（ALD）技术实现在3D电容器结构中的保型生长,因此在实现低功耗、高集成密度的非易失性存储器应用方面显示出巨大的潜力该文首先简要回顾了HfO2基铁电薄膜的发现过程和随后的国内外研究现状,然后以Si掺杂HfO2铁电薄膜在循环电场载荷下的实测结果为例,介绍了这一新型铁电材料极化翻转行为中出现的唤醒（wake up）、疲劳和饱和极化翻转电流峰劈裂等效应,分别总结了对上述现象现有的实验和理论研究进展     

层状晶体H2C4O4的反铁电相变理论

本文在赝自旋模型的基础上,根据H₃C₄O₄晶体的层状结构特点,用Green函数方法研究了它的相变性质.结果表明H₂C₄O₄的顺电-反铁电相变是一级相变.而Zinenko基于同样模型只得出二级相交的结论.求出了序参数随温度变化的关系,其结果与实验基本相符.     

吸附Pb原子的Bi_2Se_3薄膜的能带结构

基于考虑自旋轨道耦合的第一性原理方法,研究了Bi_2Se_3薄膜和吸附铅原子的Bi_2Se_3薄膜的能带结构.计算发现铅原子在Bi_2Se_3薄膜能带中Γ点附近的量子阱态中引起了大的Rashba自旋劈裂.另外,在Bi_2Se_3薄膜能带中Μ点附近也引起了明显Rashba自旋劈裂.吸附铅原子的覆盖率会对以上的Rashba劈裂产生比较大的影响.     

侧向超晶格中自旋波推迟模式的色散方程

本文利用磁性超晶格中自旋波的等效介质理论及麦克斯韧方程组，推导出侧向超晶格中自旋波推迟模式的色散方程。根据此方程可以计算出各种结构的侧向超晶格的自旋波推迟模式随外界条件的变化情况。     

碳掺杂WO_3电子结构的第一性原理研究

采用第一性原理计算方法详细研究了碳原子掺入WO3后体系的能带结构、态密度、导带边和价带边的位置的变化.考虑了碳原子处在间隙位置和碳原子替换氧原子两种情况.计算结果表明,碳原子替换氧原子时,体系是自旋极化的,在带隙中产生非常明显的C-2p杂质带.自旋向上部分带隙减小了0.92 e V,自旋向下部分带隙减小了0.08 e V.而碳处在间隙位置时,体系是非自旋极化的,碳原子倾向于与一个氧原子成键,带隙减小了0.2e V,有利于可见光的吸收.形成能计算表明,碳原子处在间隙位置掺杂更稳定.     

高压静电场处理对苜蓿种子及幼苗抗旱性的影响

利用高压静电场对苜蓿种子进行相同时间下,不同强度的电场(+1.5,+2.5,+4kV/cm)和不同场距(7,15cm)的高压静电场处理,研究其种子活性及其幼苗在聚乙二醇(PEG)模拟干旱下的生理生化指标的变化.结果表明,高压静电场可以提高苜蓿种子发芽率和各项生理生化指标,场距为7cm,电场强度为+2.5kV/cm是最佳处理强度.     

V2NO2/TiSi2N4异质结界面性质调控的理论研究

使用第一性原理计算研究了外加电场对V₂NO₂/TiSi₂N₄异质结构接触类型和肖特基势垒的调控．计算结果表明,外电场可以有效地调控V₂NO₂/TiSi₂N₄肖特基势垒的高度及其异质结的接触类型．正负向外电场均能实现V₂NO₂/TiSi₂N₄异质结构p型与n型肖特基接触之间的动态转化．此项工作为基于TiSi₂N₄半导体的肖特基功能器件及场效应晶体管的应用提供理论基础．     

SAF结构自旋阀的制备及其性能研究

通过高真空直流溅射法在硅基地上沉积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的具有人工反铁磁(SAF)被钉扎层结构的自旋阀薄膜,研究了SAF结构中的CoFe层厚度对自旋阀的巨磁电阻变化率和交换场的影响。结果表明:与无SAF结构的自旋阀相比较,SAF结构自旋阀的交换场可以达到350Oe。进一步讨论了SAF结构中CoFe层厚对自旋阀薄膜交换场和磁阻率的调制机理。     

机械制图课程教学虚拟模型库的开发

虚拟模型在机械制图教学中具有实用性和重要性,利用Pro/E三维实体设计软件可以创建虚拟模型库,而且可以根据教学需要及时修改和完善该库中的模型,同时库中的模型可以随意翻转、移动和运动仿真.     

数学建模课程的翻转课堂教学

通过分析数学建模课程实现翻转课堂教学的必要性,探讨了将翻转课堂教学模式系统地运用到数学建模课程中以及具体的实施步骤,分析了翻转课堂实施过程中所面临的挑战,以期为数学建模课程的教学改革提供借鉴.     

含三个含时点接触的量子输运

拓扑绝缘体的材料可大大提高计算机芯片的运行速度和工作效率,甚至可能会成为以自旋电子学为基础的下一代全新计算机技术的基石.拓扑绝缘体的边缘态展现出奇特的性质,电子在表面自由流动,不损耗任何能量.使用玻色化,重整化群,格林函数的方法从理论上研究了三个含时点接触存在对拓扑边缘态输运性质的影响.得到电流随偏压和温度变化的解析表达式,以及依赖于电子间相互作用幂指数变化规律.该理论提供了一种调控纳米结构中输运性质的手段.