基于磁斯格明子的器件设计研究进展

磁斯格明子是一种纳米级的拓扑自旋结构,由于其具有较好的稳定性、奇特的动力学特性以及较低的能耗,有望应用于未来超高密度存储和自旋电子器件而被磁学和自旋电子学领域高度关注.自2009年首次被观测到以来,人们对磁斯格明子的宿主材料体系、产生条件以及调控方式等方面进行了大量研究.过去对磁斯格明子的研究重点主要集中在基础科学上,然而近年来逐渐从基础科学向实际应用转变.重要的是,许多基于磁斯格明子的自旋电子器件已经被设计出来,并引起了人们的极大兴趣.主要介绍近几年来磁斯格明子器件的最新研究进展,其中包括赛道存储器件、逻辑运算器件、类晶体管器件、二极管器件、纳米振荡器以及类脑器件等.此外,根据磁斯格明子的特性,总结其在不同自旋电子器件中的应用,并预测未来磁斯格明子自旋电子器件的发展趋势.     

透射电镜在磁性斯格明子领域的应用

介绍了透射电镜研究磁性斯格明子的原理,以及利用透射电镜结合温度、电流、磁场等外场原位技术协同调控拓扑磁畴结构的方法.该调控方法不仅可以高分辨率表征静态磁性斯格明子的自旋组态,还可以原位、实时展示外场调控的动力学过程,具有在实空间、原位、实时、高分辨率解析斯格明子演变的优势.综述了该方法在中心对称块体、对称性破缺材料和铁...     

稀磁半导体/半导体量子线中的散粒噪声

采用散射矩阵方法研究在电场、磁场作用下稀磁半导体/半导体量子线结构中自旋依赖的散粒噪声性质,揭示其中自旋噪声同外磁场、偏压、温度和体系的几何参数之间的依赖关系.研究发现,稀磁半导体/半导体量子线的噪声谱密度随外磁场的增加而显著减小.自旋向下电子的热噪声随温度变化近似线性增大,而自旋向上电子的热噪声随温度变化而呈现出振荡现象.自旋向下电子的散粒噪声谱,零温时随偏压变化而线性增加,而在低温时随偏压变化在小范围内呈现出振荡现象.     

磁致电阻效应的最新研究进展及其在信息存储领域的应用

介绍了磁致电阻效应在信息存储领域的研究现状和发展趋势,总结了巨磁电阻效应、隧道巨磁电阻效应以及自旋传输矩效应的理论模型,分析了这些磁致电阻效应的物理机制。     

拓扑绝缘体量子点中的磁交换相互作用

从理论上研究了拓扑绝缘体量子点中的磁交换相互作用.在拓扑绝缘体量子点中,边缘态电子数可以通过量子点的尺寸和外加电场进行调控.当量子点中掺入单个磁离子并且边缘态填充奇数电子时,电子与单个磁离子之间的交换相互作用达到最大值;而边缘态填充偶数电子时,电子与单个磁离子之间的交换相互作用消失.当量子点中掺入2个磁离子时,电子与Mn离子的sp-d相互作用会出现奇偶振荡行为,Mn离子间的相互作用取决于Mn离子间距和量子点壳层中的电子数,表现出典型的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida型间接交换机制.工作澄清了拓扑绝缘体量子点壳层结构对其磁性的影响,有助于人们设计基于拓扑绝缘体量子点的自旋电子学或量子信息器件.     

分子磁体{NBu4[MnFe(ox)3]}n的磁分裂穆斯堡尔谱

用穆斯堡尔谱学方法研究了{NBu4[MnFe(ox)3]}n配合物中磁性离子之间的磁相互作用,当温度低于30 K时,观察到磁分裂谱,磁分裂谱的出现说明配合物中有磁有序发生,谱线的超精细参数说明铁的电子态为高自旋Fe3 ,穆谱结果也说明样品中有自旋倾斜现象发生。     

海底布放磁传感器的磁定位方法的模拟实验研究

对基于磁场分量的定位方法和磁梯度定位方法进行了模拟实验研究.结果表明，磁定位方法为海底布放磁传感器定位是可行的，在测量条件一般的情况下，基于磁场分量的定位方法精度较高.分析了应用磁定位方法为海底磁传感器定位的工程实现条件，为实际中海底布放磁传感器的定位工作提供了一种思路.
     

磁集成技术的研究与应用

本文就磁集成技术的发展与研究,及集成磁件的设计、分析与建模等方面的最新发展进行了综述。     

二维过渡金属磷化物MnTn+1(M=V,Cr;T=P,As,Sb)的第一性原理计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了二维过渡金属磷系化合物M_n T_n+1 (M=V, Cr;T=P, As, Sb)材料的结构、稳定性、电子结构和磁性质.通过计算形成能和声子谱,发现只有V₄As₅、Cr₂P₃、 Cr₃P₄、 Cr₄P₅、 Cr₂As₃和Cr₃As₄是稳定的二维磁性多层膜.计算结果表明,这些稳定的二维磁性材料都是反铁磁金属.此外,还对这些材料的电子结构和磁耦合机制做了进一步的分析.     

室温磁制冷材料的研究现状

本文简要介绍了磁制冷的原理、历史,简述了磁热效应的表征,概述了近年来各室温磁制冷材料的研究进展及最新研究成果,展望了室温磁制冷材料的发展趋势。     

细胞内磁热疗研究概述

热疗即加热疗法,是指通过升高肿瘤温度,利用热能杀灭癌细胞和肿瘤组织的一种物理疗法．通过在磁性纳米粒子表面进行各种修饰,提高磁性纳米粒子进入肿瘤细胞的效率及选择性,在体外交变磁场的作用下促使进入细胞内的纳米磁性粒子产热而杀伤肿瘤细胞,这种方法称为细胞内磁热疗．作者就肿瘤细胞内磁热疗的研究进展作一综述．     

河南省区域重磁物性特征研究

岩石物性是联系地质与地球物理场的桥梁,在对区域重磁异常进行研究中必不可少地要了解区域重磁物性特征.按不同地层和不同岩石对河南省物性标本的密度参数和磁性参数进行统计整理,总结出全省重磁物性综合特征及其与重磁异常的关系,对河南省区域重磁异常的定性解释具有一定的参考意义.     

磁性颗粒静磁相互作用对磁反转影响的研究

建立了二维磁性颗粒膜系统的物理模型,应用能量最小原理计算了磁性颗粒的平均磁矩,讨论了系统的铁磁序及反铁磁态(AFM)、铁磁态(FM)和顺磁态(PM)存在的范围和由AFM向FM转变的条件.研究表明:对于磁性颗粒浓度较小(v/a3≈0.05)的纳米级的铁磁颗粒膜系统,其临界温度Tc≈200K.而当在TTc且J2l-1=2γ2T/Tc时,发生FM向PM的相转变;当T=Tc且J2l-1≤2γ2时,发生由AFM态向PM态的转变.这一性质在低温传感器研究领域具有重要的现实意义.     

二维磁性Heisenberg薄膜的自旋重取向和条形畴研究

利用Monte Carlo方法研究了二维磁性Heisenberg薄膜在有交换相互作用、各向异性、偶极相互作用等因素共同作用下的相变行为,重点讨论了薄膜的自旋重取向和磁畴的变化.模拟结果表明:在一定的参数范围内,随着温度的升高,系统的自旋取向将由垂直向平行于平面方向转变;系统在不同情况下出现了水平条形畴和垂直条形畴,并研究了交换相互作用、各向异性及温度对基态条形畴的影响.     

近室温磁制冷工质的研究现状与发展前景

基于稀土-过渡族金属间化合物Gd-Si-Ge系合金及钙钛矿型猛氧化物的磁热效应及其巨磁热效应机理,对近室温磁制冷材料的研究现状及材料与磁制冷技术的发展前景进行了分析.     

磁性弛豫铁电体CdCr2S4的磁熵特性研究

磁性弛豫铁电材料是指在一定温度范围内同时具有弛豫铁电性和铁磁(反铁磁)序的材料,弛豫铁电性和磁有序的共存使其存在内禀的磁电效应.实验上已经测出在外加磁场情况下磁性弛豫铁电材料CdCr2S4具有巨大的磁熵效应,但是理论上还没有具体解释这一现象.本文分别运用球形无规键-无规场模型(SRBRF模型)和海森堡模型(Heisenberg模型)来描述铁电子系统和磁子系统,并且考虑了两个子系统之间的耦合相互作用,研究了外加磁场及温度的大小对磁性弛豫铁电材料CdCr2S4的磁熵变化及绝热温度差的改变.研究表明,磁熵变化及绝热温度差都在磁相变温度附近具有最大值,我们的理论研究结果很好地解释了实验现象.     

磁存储的研究现状及发展方向

磁性存储是最常用的大容量存储技术,其记录密度越来越高,发展也越来越快。通过对信息记录, 读出和存储3个过程的分析,对硬磁盘记录。垂直磁记录和磁光记录的优缺点作了对比,指出了采用垂直记 录模式,非晶结构合金薄膜或铁氧体薄膜介质是实现超高密度记录的方向,光辅助磁记录是很有希望的记 录技术。还指出量子磁盘技术是未来极高密度记录的方向。     

磁性液体密封结构中漏磁的研究

为了研究磁性液体密封结构几何参数的变化对漏磁场的影响规律,选取不同的密封间隙、极齿宽度、齿槽宽度、齿槽深度及密封级数建立物理模型,用有限元方法计算各模型的漏磁场.结果表明在密封结构的轴向和径向距离上存在某一临界值,在临界值的两侧,漏磁场磁感应强度随密封结构几种几何参数的变化趋势不同:在轴向距离大于临界值时,轴向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而增大,随级数的增加而减小,随齿宽的增大而减小,随槽宽和槽深的增大而增大;在径向距离小于临界值时,径向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而减小,随级数的增加而增大,随齿宽的增大而增大,随槽宽的增大而增大,随槽深的增大而减小;径向距离大于临界值时的情况与小于临界值时的情况刚好相反.     

多金属氰根桥联配合物的磁性研究

合成了多金属普鲁士蓝类配合物Ni1.15Mn0.35[Fe(CN)6].6H2O。变温磁化率表明:化合物中存在铁磁性交换相互作用,铁磁相变温度Tc=20 K,根据居里-外斯定律得到居里常数C=2.21 cm3.K.mol-1和顺磁居里温度θ=13.81 K。剩余磁化强度的大小是0.68 uB;矫顽场Hc为0.172 T,大于已报道的大多数氰根桥联的普鲁士蓝类配合物。该化合物存在磁有序与自旋玻璃态行为。     

"分子合金"类普鲁士蓝配合物的磁性研究

合成了多金属普鲁士蓝类配合物Ni0.75Cu0.75[Fe(CN)6]·6.3H2O.变温磁化率表明:化合物中存在铁磁性交换相互作用,铁磁相变温度Tc=20 K,根据居里-外斯定律获到居里常数C=1.79 cm3·K·mol-1和顺磁居里温度θ=21.53 K.剩余磁化强度Mr的大小是0.9μB;矫顽场Hc为0.112 T,大于已报道的大多数氰根桥联的普鲁士蓝类配合物.研究还表明,该化合物存在自旋玻璃态现象.