应变和电荷机制介导电场调控多铁异质结磁特性研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:plutus001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对微型化、低功耗及快速响应电子器件的迫切需求使得电场调控多铁异质结磁特性的研究不断引起人们的关注。为系统地研究其中所涉及的耦合机制并进一步增强多铁异质结的磁电耦合,本文从不同构型的多铁异质结入手,分析不同耦合机制作用下磁性能随电场的变化规律,从而揭示这些耦合效应间的相互作用及其潜在的微观机理。首先,本文设计了由SrTiO3/Fe3O4/Au/PbZr0.52Ti0.48O3(STO/Fe3O4/Au/PZT)多层膜沉积于Nb:SrTiO3(Nb:STO)基底而构成的新型多铁异质结,借此研究了应变和电荷机制介导逆磁电耦合效应的多重调控。通过改变电场的施加位置,该异质结被分为三个功能部分,即Fe3O4/Au/PZT、STO/Fe3O4和STO/Fe3O4/Au/PZT。在这一优化的异质结中,可直接分离、定量计算以及共同调控应变与电荷效应,由此可分别获得纯应变、纯电荷以及应变与电荷共同介导的逆磁电耦合效应。三种调制方式下电场引起的面内磁化变化行为各不相同,这与界面应变传递和界面电荷聚集密切相关。此外,当应变效应和电荷效应共存时,两者间会发生相互作用。其次,本文还研究了不同温度下通过在STO/Fe3O4/Au/PZT多铁异质结中三个不同位置处施加电场而得到的纯应变、纯电荷介导以及应变和电荷共同介导的逆磁电耦合效应。对于三种单独效应,磁化强度都随着温度发生异常变化,这与Fe3O4中存在的Verwey相变紧密相关。而电场作用下的磁化强度却表现出不同的变化行为。纯应变、纯电荷及应变和电荷结合作用的最大磁电耦合系数分别为10.51 Oe·cm/kV(ΔMr/E)、1.26 Oe·cm/kV(ΔMs/ΔE)及2.36 Oe·cm/kV(ΔMs/ΔE),且它们都是在115 K下获得的。此外,由于应变效应与电荷效应的相互作用,这两种耦合效应的结合引起了Verwey相变温度在反向电场下非等效地偏移。研究还发现,当应变效应和电荷效应同时出现时,可以在较宽的温度范围内获得强磁电耦合。最后,本文研究了反向电场作用下Ni80Fe20/PbZr0.44Ti0.56O3多铁异质结界面处磁化强度与表面磁各向异性的温度依赖性。面内磁化强度变化与各向同性的铁磁共振场都表明,磁电耦合效应不是由应变引起的而是由自旋-极化电子的界面聚集或耗散产生。随着温度的降低,铁磁共振场向左偏移,且由铁磁共振场偏移量推算出的表面磁各向异性比饱和磁化强度增加得更快。因此,磁化强度以及表面磁各向异性的强温度依赖性与由电子热运动和声子散射引起的自旋-极化电子密度变化有关。
其他文献
流程挖掘是从信息系统记录的事件日志中挖掘信息的一种技术,用于分析、发现、提高和管理业务流程,并且可以探测到业务流程当中的瓶颈。在流程挖掘中模型发现这一阶段,主要是构建能够表示实际业务运转的流程模型。一个以控制流角度挖掘的流程模型就代表着流程当中活动间的依赖关系,本文主要从控制流的视角研究模型的生成,重点关注活动间的次序关系。从事件日志当中挖掘出同步和选择相结合的非自由选择结构,一直是流程挖掘领域存
格子玻尔兹曼方法(LBM)在宏观上是离散方法,在微观上是连续方法,因而被称为介观模拟方法。由于该方法易于编程实现,且容易实现并行计算,符合当下数值模拟的潮流与趋势,所以越
本文研究风险投资进入家族企业后对家族企业公司治理所带来的一系列影响,紧紧围绕公司治理的内涵,从董事会、管理层到股权结构这三个层面探讨分析风险投资对家族企业治理所能
桐城派是清朝统治者所认可的文学流派,但在清朝末期,随着清政府的日益衰败,桐城派及桐城派文论也逐渐没落,作为桐城派的末代宗师,姚永朴力图发展桐城派的文学理论,使之适应社
目的:探讨钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)增强MRI检查中肝脏、竖脊肌信号比增加百分率(IS%)在肝泡型包虫病(HAE)术前肝功能评价中的可行性。方法:收集青海大学附属医院2017年6月至2
近年来,在军事领域、工业领域以及智能系统等科技飞速发展,单传感器的观测系统已经远远不能满足目标跟踪或状态估计的需要了,因而多传感器信息融合的研究得到了广泛的关注。在多传感器系统中由于传感器和其他各种元器件的老化以及系统本身存在的不可避免的因素使得系统存在时滞。在控制系统中时滞会恶化系统性能使得观测到的信息不能及时送达,从而破坏了系统的稳定性,进而对系统的控制能力产生不利的影响。除此之外,由于时滞的
在大数据时代,如何从庞大的数据中进行有效的数据挖掘成为人类面临的难题。粒计算作为数据挖掘中的一个重要科学工具,它模拟人类思考的方式,以粒为基本计算单位,以建立大规模复杂数据信息处理的有效计算模型为目标,通过信息粒化,用“粒”来替代“样本”解决问题,展现出它特有的计算优势。粒计算已引起智能信息领域研究人员的广泛关注。粗糙集对推动粒计算研究的发展发挥了重要的作用。粗糙集数据分析中所用到的数据描述结构称
近些年来,随着放射性核束探测装置在原子核实验中的广泛应用,使得人们对远离β稳定线的丰中子核结构的研究变得可能。目前,实验上已经观测到了一些稀土区丰中子核的转动带。实验数据显示这个核区的原子核都具有稳定的形变,研究这些核的低激发转动谱可以揭示其组态结构、壳层结构以及稳定性等诸多信息,一方面对现有的理论模型进行检验,另一方面有助于深入认识稀土区丰中子核的性质。本文使用推转壳模型下处理对力的粒子数守恒方
极值搜索控制作为一种不基于模型的自适应控制方法,其结构简单,计算量小,所需的被控对象信息也较少。在现有的极值搜索控制方法中,滑模法以其强鲁棒性和收敛速度可控的优点受到了广泛关注。然而,由于经典滑模极值搜索控制建立在传统一阶滑模的思想上,滑模控制本身带来的滑动抖振和稳态振荡问题将在一定程度上影响方法性能,并限制其在实际系统的应用。引入二阶滑模是解决抖振问题的有效方法,但是二阶滑模控制与极值搜索问题的
目前,从动力学角度研究细胞间病毒感染是生物数学的热点,是数学与医学的交叉.建立合适的数学模型,并对模型进行有效的动力学分析,可以得到一些疾病的控制阈值,有利于病毒性疾