铁磁—反铁磁超晶格的自旋波理论

采用线性自旋波理论和利用数值计算的方法得到铁磁－反铁磁超晶格的磁矩。     

反铁磁链中的自旋奇偶效应

在大自旋和强各向异性极限下,研究了拓扑相因子对双轴各向异性量子反铁磁链中宏观量子相干的影响.结果表明:有限温度下,在有限长度的量子反铁磁自旋链中,由于拓扑相因子的存在,简并Neel真空态之间隧穿幅的性质将取决于自旋是整数还是半整数.     

铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波色散关系

重点讨论了在不同的层间耦合下外磁场和横向自旋波结构因子对色散关系的影响.结果表明:外磁场和横向自旋波结构因子都能使能带分裂,出现能隙.且随着它们的增强各类本征模之间相互转化,能量呈线性增加.层间铁磁性耦合时,只能存在光学-声学型界面自旋波;层间反铁磁性耦合时,可能存在声学-光学型和光学-光学型两类界面自旋波.     

层间反铁磁耦合双层薄膜的自旋波研究

重点研究了界面为反铁磁性耦合情况下，两层铁磁性薄膜中自旋波的本征模、色散关系及波形等问题，同时与界面为铁磁性耦合的结论作了比较，结果发现：界面耦合对膜中的体模影响不大，但是对于界面模有着重要的影响。     

一种准一维反铁磁海森堡自旋链的自旋波激发

准一维海森堡自旋链具有三支自旋波激发谱(其中一支属于声学模,两支属于光学模)。计算表明:两支光学模能隙是简并的;随着最近邻作用的减弱,声学模自旋波激发谱出现软化现象,但光学模激发谱没有出现软化现象;同时光学模激发谱明显下移,这意味着弱化最近邻作用可以使得光学模激发变得重要且容易实现;当0.1相似文献   

铁磁和反铁磁材料双层薄膜界面自旋波的存在条件

考虑外磁场的影响，重点研究了由铁磁和反铁磁材料耦合自旋链系统的界面自旋波本征值问题，获得了严格的完全解析的界面自旋波存在的充要条件及其能量范围。     

多通道铁磁纳米线中的自旋极化和磁电阻

利用散射矩阵理论,研究了多通道纳米线结构中的量子化电导、自旋极化和弹道磁电阻.结果表明:在铁磁排列时,自旋简并解除,量子化电导以e2/h为单位变化,自旋极化率可以达到33%;随着纳米线宽度的减小,弹道磁电阻增长迅速;当线细到只有一种自旋态电子通过时,磁电阻达到无穷大,其自旋极化率为100%.     

混合自旋反铁磁材料L2BaNiO5及其L稀土离子的自旋

对反铁磁材料L2BaNiO5的特性与结构进行了分析,在此基础上,利用群论方法对该材料中L稀土离子的自旋进行了研究.     

铁磁和反铁磁晶体中非线性电磁波的传播特性

本文对在铁磁和反铁磁晶体中传播的电磁波的下列非线性贡象作了简要论述：（１）非线性磁化效应引起的静磁波的频率转换，（２）周期皱纹波导中非线性静磁表面波的禁带频移，（３）静磁波激发的光波模耦合，（４）电磁波经反铁磁膜层透射的功率多稳效应．     

磁电耦合对于铁电磁系统的磁性关联的影响

铁电磁系统具有在低温下铁电有序和(反)铁磁有序自发共存的特征,存在内禀的磁电耦合效应.利用了铁电软模理论和基于海森堡模型的平均场近似理论,分别研究了磁电耦合对铁电、铁磁有序共存系统和铁电、反铁磁有序共存系统的磁性质的影响.结果发现在一定的外磁场条件下,无论是铁电、铁磁有序共存的系统还是铁电、反铁磁有序共存的系统,磁电耦合都相当于一个虚拟的外磁场,且系统的铁磁性关联会随着耦合常数的增加而增加.     

Shape demagnetization effect on layered magnetoelectric composites

Magnetoelectric （ME） voltage coefficient of plate layered magnetostricUve-piezoelectric composites was always considered independent of the in-plane size due to the oversimplification in ME theoretical models. Here we report that the ME voltage coefficient depends on the in-plane size owing to shape demagnetization effect on magnetostriction. Both theoretical analysis and experimental results indicate that ME voltage coefficient of layered ME composites changes with the variation in in-plane sizes （length and width）. ME coefficient increases with a rise in in-plane sizes, and different aspect ratio also results in different ME coefficients. Proper design of in-plane shape will greatly promote the development of ME devices.     

三角海森堡反铁磁体中的磁激发

利用标准的自旋波理论，研究了二维三角海森堡反铁磁体的色散关系．分别采用了三子格模型和单子格模型来描述同一平面上几何阻挫的三角反铁磁结构，并对两者的结果进行了比较和分析．研究表明无论是基于三子格模型还是基于单子格模型，磁激发展示了一致的机制，色散关系也完全相同．单子格模型的研究为以后计算三维六角密排晶格的磁激发提供了简便的方法．     

晶格量子涨落对正方晶格反铁磁海森堡模型基态的影响

从正方晶格反铁磁海森堡模型出发,应用正则变换方法讨论了非绝热近似下晶格量子涨落对系统基态的影响．计算结果表明,自旋－声子耦合相互作用可以使系统建立一个新的稳定基态．在此基态中,系统的能量可以得到明显的降低,而且有小的交错磁序存在．     

自旋轨道耦合与自旋霍尔效应?

从巨磁阻效应正式拉开自旋电子学的序幕开始,如何控制和操纵电子的自旋自由度在学术界和工业界掀起了巨大的研究浪潮,如何产生并测量自旋流也是自旋电子学面临的重大挑战.自旋轨道耦合为自旋电子学提供了利用全电学来控制自旋的物理基础,由自旋轨道耦合引起的自旋霍尔效应则为自旋电子学提供了产生较大纯自旋流的方法.本文从1879年Edwin Hall发现的那个迷人的效应谈起,同时从自旋轨道耦合的起源来认识自旋霍尔效应,进一步探讨了如何利用其逆效应来探测自旋霍尔效应及自旋流,并简单总结了与自旋霍尔效应相关的部分新效应及新应用.     

自旋相干叠加态的反聚束效应

两个不同的自旋相干态的叠加态具有非经典的特性,反聚束效应是这类叠加态的非经典效应之一。通过研究实、虚两个自旋相干态的叠加态的反聚束效应,发现粒子数目和自旋相干态的参数|η|共同决定了这一类叠加态具有反聚束效应的量子态的数量。     

Adjusting the voltage step-up ratio of a magnetoelectric composite transformer

A magnetoelectric composite transformer is proposed. The voltage step-up ratio can be adjusted by an applied magnetic field based on the direct and converse magnetoelectric effects. The nonlinear relationship between the voltage step-up ratio and magnetic field is caused by the nonlinear relationship of the magnetoelectric effect in magnetic field.     

纵向极化与磁化的压电/磁伸材料磁电效应理论及实验

将磁致伸缩材料及压电材料的本构方程与运动方程相结合, 考虑到压电材料具有高输出阻抗特点及测试仪器的有限输入阻抗和传输信号引线电容对磁电效应输出电压的影响, 给出了纵向极化压电材料与纵向磁化的Terfenol-D 巨磁伸材料形成的磁电元件的磁电效应理论. 研制了由六根一维磁伸材料构成的磁电元件并对其磁电效应性能进行了测试. 与前人的理论结果比较可见考虑测试系统有限输入阻抗及电缆电容后建立的磁电效应理论与实验结果更吻合.传输信号的电缆电容及测试仪器输入阻抗对检测结果产生很大的影响,它可用于解释实际中检测到的电压远小于开路电压理论结果的原因.开路下纵向极化磁电元件磁灵敏度的理论值达6 V/Oe(1 Oe=79.6 A/m),而仪器实际检测到的磁灵敏度(电压转换系数)仅为数百毫伏每奥.     

正交电场作用型自旋场效应管的自旋极化控制

研究了电场调控型自旋场效应管的量子输运过程.该场效应管主要由双正交电场和Rashba自旋轨道耦合共同调制.运用散射矩阵方法并结合介观体系的相关输运理论,揭示了自旋场效应管在各参数调控下的自旋量子输运过程,其自旋输运规律可由相关理论给予解释.数值计算表明,与平行电场相比,对于自旋轨道耦合型自旋场效应管的量子输运,垂直电场的调制能够导致更加明显的自旋翻转.     

贵金属/半导体异质结中的光致自旋电流效应研究

自旋电子材料因能同时对电子的自旋和电荷两个自由度实施操控,在构筑以低功耗、超高速、大容量和超宽带为特征的新一代信息处理技术中展现出巨大的应用潜力.然而,通过掺杂过渡金属元素和稀土离子而形成的传统稀磁半导体和钙钛矿锰氧化物往往因结构缺陷导致的居里温度不高、自旋磁矩和自旋极化率偏低等不足,阻碍了自旋电子材料的商业化应用.近年来,在高纯半导体上沉积贵金属薄膜所形成的贵金属/半导体异质结中,通过使用偏振光激发该类异质结可产生纯自旋电流.这种基于逆自旋霍尔效应(ISHE)、可在室温下运行的、非接触和非破坏型的自旋极化激励方法理论上可获得高于50%自旋极化率,引起了人们的广泛关注.文章主要介绍光致自旋电流形成机制和测试方法,以及入射光圆偏振度、光强、入射角度等参数对光致自旋注入效率的调控机理,介绍杂质介导和声子介导对光致自旋输运的贡献,最后提出增强光致自旋电子极化率的可行方案,可为揭示自旋载流子产生、注入和输运相关的自旋动力学核心科学问题以及研制高性能自旋电子器件提供有益的参考.