全金属磁电子材料及其展望

简要介绍全由金属构成的三明治型磁电子材料的特征、性能和可能的应用, 并对其今后的发展作了推测．     

浓磁半导体材料的制备、磁性和自旋极化的输运

成功制备出过渡金属元素含量高的Zn_1-xCo_xO、Ti_1-xCo_xO₂、(In_1-xCo_x)2O3铁磁半导体(浓磁半导),发现这些氧化物浓磁半导体具有高于室温的居里温度、高自旋极化率、巨磁光克尔效应等优良材料特性。还对浓磁半导的输运性质进行了系统的实验和理论研究,提出了自旋依赖的电子变程跃迁理论模型。这些用新方法制备的氧化物浓磁半导体,不同于常规的稀磁半导体,有望成为高效自旋注入源和半透明磁光新材料。     

混合自旋无规场非晶化表面的临界行为

应用平均场重整化群方法，讨论在表面无规场和非晶化存在时，对Ｓ＝１和σ＝１／２混合自旋伊辛系统表面磁性临界行为的影响，得到在各种情况下系统的表面相图。相图表明，非晶化是一定范围内与无规场竞争仍可出现三临界点和重入现象。     

降低Fe-N软磁薄膜矫顽力的途径

用RF磁控溅射沉积的Fe-N磁性薄膜,饱和磁化强度比较高,但矫顽力太高,因而降低H c 成为Fe-N是否可以用于高密度磁记录的关键.在低功率200W下溅射沉积200nm的薄膜,在250℃,12000A/m磁场下真空热处理后,当N含量在f A为5%～7%范围内,形成α′+α″时,μ o Ms可达2.4T,H c <80A/m.但Fe-N磁性薄膜厚度需要达到2μm,而H c 往往因厚度增加而增加.提高溅射功率到1000W,使晶粒进一步细化,2μm厚的Fe-N磁性薄膜经250℃,12000A/m磁场下真空热处理后,当N含量在f A 为5.9%～8.5%范围内,形成α′+α″时,μ o Ms=2.2T,H c 仍可低于80A/m,可以满足针对高存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要.     

GaAs中电子自旋极化的浓度依赖研究

采用时间分辨圆偏振光抽运-探测光谱,研究本征GaAs中导带底附近电子初始自旋极化和自旋弛豫动力学.发现电子初始自旋极化度小于通常认为的0.5,并随光注入载流子浓度的增大而减小.假设右旋圆偏振光激发到导带的自旋取向,向上与向下电子浓度之比为13,理论计算的电子初始自旋极化度随载流子浓度变化关系与实验结果很好的符合.计算结果同时表明,带隙重整化效应对电子初始自旋极化度有较大影响,但电子初始自旋极化度小于0.5的现象并非起源于带隙重整化效应.     

密度泛函理论方法研究稀土-过渡金属化合物的磁性和自旋密度图

Magnetic coupling constants J for the complete structures of rare earth\|transition metal compounds:LGdCu(NO\-3)\-3·Me\-2CO(1,Gd(Ⅲ)Cu(Ⅱ)) and [Ce(C\-4H\-7ON)\-4(H\-2O)\-3][Cr(CN)\-6]·2H\-2O(2, Ce(Ⅲ)Cr(Ⅲ)) have been calculated by the combination of the broken\|symmetry approach with the spin project method under the DFT framework.The J value for 1 is a small number in absolute value -2 4cm -1 for calculation,3 5cm -1 for experimental measurement.The spin density distributions are in detail discussed on the basis of Mulliken population analysis,taking into account the coexistence of spin delocalization and spin polarization mechanisms.For 1,the spin distribution in the ground state may be understood as a result of the competition between two mechanisms:a spin delocalization from Cu(Ⅱ) and a spin polarization of Gd(Ⅲ),and the former is dominant.In the case of 2,both transition metal Cr(Ⅲ) and rare earth Ce(Ⅲ) display a spin polarization effect on the surrounding atoms,where a counteraction of the opposite polarization effects leads a low spin density on the bridging ligand C1N1.In the ground state of 2,the stronger polarization effect of Cr(Ⅲ) even causes the positive spin density on the adjacent bridging atom N1.     

复相多铁材料中电场调控自旋的翻转

电场调控的自旋翻转因在低能耗高密度的新型存储器件中有巨大的应用潜力而受到人们的广泛关注.在复相多铁材料中,利用磁电耦合效应有可能实现电场调控自旋的翻转.我们在CoPt/PMN-PT异质结中,利用电场调控矫顽力的变化,实现了电场调控自旋的翻转.在铁磁形状记忆合金Mn-Ni-Sn与0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3组成的复合材料中,通过电场调控交换偏置场的变化,无需偏置磁场就可以实现电场调控自旋的翻转.     

Fe(SPh)_4~(-2)中谱线结构的Jahn-Teller效应和零场分裂参量

Fe(SPh)4-2是一种局域近三角对称的八面体,Fe2 为中心离子.利用不可约张量理论,建立了3d4/3d6离子三角对称(C3*v)的完全能量矩阵.利用EPR理论获得零场分裂的理论公式,通过对角化完全能量矩阵的方法,计算了基态能级分裂与零场分裂参量(D,F-α),理论结果与实验一致.同时,该物质的光谱结构存在Jahn-Teller效应.     

Fe（SPh）4^-2中谱线结构的Jahn-Teller效应和零场分裂参量

Fe（SPh）4^-2是一种局域近三角对称的八面体，Fe^2＋为中心离子。利用不可约张量理论，建立了3d^4／3d^6离子三角对称（C3v^＊）的完全能量矩阵。利用EPR理论获得零场分裂的理论公式，通过对角化完全能量矩阵的方法，计算了基态能级分裂与零场分裂参量（D，F-a），理论结果与实验一致。同时，该物质的光谱结构存在Jahn-Teller效应。     

Fe60 Co20 C20超细合金粉末的结构和磁性能研究

采用机械合金化方法制备出Fe60Co20C20超细合金粉末,对不同球磨时间的样品进行X射线衍射和磁滞回线的测量.X射线衍射分析结果表明:样品在球磨20 h后开始部分非晶化,在Fe-Co合金中加入C可促使其形成非晶;样品的晶粒尺寸随球磨时间的增加而减小,在一定的机械合金化条件下可获得Fe60Co20C20的非晶态超细合金粉末.VSM研究结果表明:球磨初期,样品的矫顽力增加;球磨20 h后,随着晶粒尺寸的降低矫顽力降低.机械球磨后晶粒尺寸是影响样品磁性能的主要因素.     

铝对FeN薄膜结构和磁学特性的影响

铝的添加使ＦｅＮ薄膜变成非晶，并在ＦｅＡｌＮ薄膜中形成某些柱状物，材料粒度变小，ＦｅＡｌＮ薄膜矫顽力也变小．多层膜的效果，阻断了微粒沿垂直于膜面方向的生长，从而进一步降低其矫顽力．同时铝的添加，也增加了样品饱和磁化强度的热稳定性．     

高导磁非晶合金纤维的研制

在充分研究了现有制造非晶合金条带的工艺设备以及市场发展前景的基础上,改造了现有条带设备,成功地研制出高导磁非晶合金纤维.用熔融拉丝法(MeltExtraction)制成直径在10～100μm范围内的合金纤维,研究表明此种材料具有典型的非晶特性,优越的软磁特性,更具有体积小、隐蔽性强、成本低等特点,是一种值得推广、并具有广泛市场潜力的材料.     

铁基非晶软磁合金及其晶化

用差热分析,Ｘ射线衍射,冲击法等方法研究了铁基非晶Ｆｅ７２．５,Ｃｕ１Ｎｂ２Ｖ２ＳＩ１３．５Ｂ９合金及其经不同温度退火处理后材料的结构和磁性。结果表明,合金经３５０℃退火,结构短程有序范围扩大,材料磁化比非晶合金容易;经５２０－５６０℃退火,α－Ｆｅ（Ｓｉ）晶粒析出,得到微晶结构并具有优良的软磁性能,例如相对初始磁导率μｉ≥４．７×１０＾４,矫顽力Ｈｃ≤１．４Ａ／ｍ;在６２０℃以上退火,第二相Ｆｅ     

采用一个软切换开关的PWM逆变器

提出一种新的准谐振直流环节脉宽调制式(PWM)逆变器。该逆变器只采用一个开关器件来产生所有负载条件下的零电压开关(ZVS)间隙。此电路可灵活选择与任何PWM设备同步的谐振环节的开关瞬间，控制电路中可省去电流传感器。详细分析了此准谐振直流环节PWM逆变器的工作原理，提出了实现软开关的设计条件，并通过仿真研究完成了此电路在各种负载条件下运行的可行性分析。给出对三相感应电动机供电的新的准谐振直流环节PWM逆变器的实验结果。     

NiO靶烧结温度对NiO/Ni81Fe19双层膜的影响

在不同的温度下烧结制备 Ni O靶 ,用射频磁控溅射法淀积 Ni O/ Ni81 Fe1 9双层膜 ,研究了不同的温度烧结 Ni O靶对 Ni O/ Ni Fe双层膜特性的影响 ,结果表明 ,使用不同的烧结温度制备的 Ni O靶溅射所得的 Ni O膜中 Ni的化学价态及其含量不同 ,进而影响 Ni O/ Ni81 Fe1 9双层膜的磁滞回线的矩形度及层间交换耦合作用     

非晶软磁合金在传感器中的应用

研究了传感器敏感元件的高磁致伸缩Fe基，零磁致伸缩Co基非晶带和非晶丝的微压力探测性能，磁场与位移探测性能，Wiegand型尖锐脉冲电压性能，Fe基非晶带环形铁芯具有良好的线性度，灵敏度高达2．7V。／N，Co基非晶带磁场及位移探测元件灵敏度为14mV/A，m^-1，位移探测灵敏度达30mV/mm，线性探测范围达100mm左右。     

基于软切换的AC拨测场系统原理及实现

提出并实现一种软切换方案,使AP能按拨测指令动态归属某AC管辖,并隶属某热点。使用该技术,可在核心机房建设集中拨测场,执行城域网范围内针对所有AC和热点的拨测,从而变分布式部署为集中式部署,彻底改变原有热点拨测依赖现场拨测的现状,具有较强的实用性和经济性。     

交叉结构共轭光电材料研究

近年来有机光电功能材料的研究取得显著进展,成为材料研究领域新的热点.有机共轭化合物因其良好的热稳定性和化学稳定性得到了研究者的青睐.有机小分子材料结构明确、纯度可控,有利于研究材料结构和性能的关系,近年来成为研究的热点,一系列的交叉型齐聚物的构筑对于该研究领域的进步起到了很大的推动作用.着重介绍近年来在该研究领域一系列新颖的交叉型的分子体系,探究材料结构与性能的关系.     

光照和退火对非晶硅场效应管特性的影响

氢化非晶硅（ａ－Ｓｉ：Ｈ）场效应晶体管（ＦＥＴ）的特性对环境因素较为敏感，光照、湿度和温度等都会对其产生影响。该文介绍光照和退火引起的氢化非晶硅场效应晶体管场效应特性的变化。长时间使用ＡＭＩ标准光源光照和３５０℃以上的温度退火都引起了样品场效应特性的较大变化，光照２ｈ使得样品开启电压从６Ｖ增大到１９Ｖ，场效应特性曲线向栅压较大的方向平移，而４７０℃的高温退火则使该样品的场效应特性曲线形状发生了极大的变化，栅电压的控制作用减弱。最后根据ａ－Ｓｉ：Ｈ的价键模型对此进行了讨论。