基于多鐵異質(zhì)結(jié)及其磁電耦合效應(yīng)的器件主要可應(yīng)用于以下兩個(gè)領(lǐng)域:一方面是在微波領(lǐng)域,包括電場(chǎng)可調(diào)的傳感器、探測(cè)器、移相器等;另一方面是各種電子、自旋電子領(lǐng)域,包括能量捕獲、存儲(chǔ)器件、信號(hào)處理器、驅(qū)動(dòng)器等。電場(chǎng)控制磁性的機(jī)制主要有三種:交換偏置效應(yīng)的調(diào)制機(jī)制、界面電荷的調(diào)制機(jī)制、應(yīng)變效應(yīng)的調(diào)制機(jī)制。磁電耦合材料在微波和新型電子/自旋電子器件中有著重要應(yīng)用前景。應(yīng)變調(diào)控機(jī)制受到了人們的廣泛關(guān)注。本論文基于應(yīng)變調(diào)控的電場(chǎng)調(diào)控機(jī)制探究電場(chǎng)對(duì)單層鐵磁器件/鐵電薄膜,以及磁性隧道結(jié)/壓電襯底的異質(zhì)結(jié)的磁電輸運(yùn)的影響,主要研究工作如下:1.NiFe鐵磁條帶/Bi3.15Nd0.85Ti2.99Mn0.01012（BNTM）鐵電薄膜異質(zhì)結(jié)的制備及性能研究。在Pt（111）/Ti/Si02/Si（100）襯底上用溶膠凝膠法沉積質(zhì)量較好的BNTM薄膜,用微納加工方法制備鐵磁NiFe條帶器件。通過給BNTM薄膜施加電場(chǎng)產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng),來(lái)調(diào)制NiFe條帶器件磁電輸運(yùn)性能。通過電場(chǎng)調(diào)制了器件的磁電阻,以及使得鐵磁共振譜發(fā)生了位移和形狀變化。施加電場(chǎng)調(diào)控異質(zhì)結(jié)中的自旋軌道力矩,改變了自旋軌道力矩比值（τa:τb,類場(chǎng)... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２復(fù)合多鐵性磁電材料、單相多鐵性、磁電效應(yīng)及理論的發(fā)展歷史１１２１??多鐵性異質(zhì)結(jié)構(gòu)將成為未來(lái)的研宄方向，吸引越來(lái)越多的研究者研宄

??圖１．２所示為復(fù)合多鐵性磁電材料、單相多鐵性、磁電效應(yīng)及理論的發(fā)展歷??史［１２］。鐵電材料能夠提供了一個(gè)大的且可切換電場(chǎng)，能滿足低功耗的要求，以及??實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)控制非易失性磁存儲(chǔ)等器件。鐵電材料因?yàn)槠渚哂蟹且资院妥x取速度??快等特點(diǎn)，可以被用于鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｒａｎｄｏｍ?ａｃｃｅｓｓ?ｍｅｍｏｒｙ，??ＦｅＲＡＭ）ｍ。鐵磁材料（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ，ＦＭ）是一種具有自發(fā)磁極化、且磁極化的??大小和方向會(huì)隨著外加磁場(chǎng)的變化而發(fā)生改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)非易失信息存儲(chǔ)及開關(guān)??功能的一種材料。從應(yīng)用的角度來(lái)看，鐵磁材料己被開發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種電子、自旋??電子器件，包括能量捕獲、存儲(chǔ)器件、傳感器、信號(hào)處理器、驅(qū)動(dòng)器等［｜３＿｜７］。??磁電效應(yīng)＇單相多鐵怍發(fā)展歷史???ｒ——??ｒ－?????ＭＦ?Ｈ?Ｓｃｈｎｎｄ：?Ｒａｍｅｎｓｈ：????＿“１卜？?Ｍｕｌｔｉ－ｆｅｒｒｏｉｃｓ?ＢｉＦｅ０３?薄膜??Ｄｚｙａｌｏｓｈｉｎｓｋｉｉ?磷酸??Ｉｆ５?Ａｓｔｒｏｖ??預(yù)測(cè)：￣＾￣??Ｃｕｒｉｅ：磁?＂Ｍａｇｎｃｔｏ＞??電效砬的?ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ＂?池?＿??Ｉ?——?ｇ?

ＢｉＦｅ０３薄膜呈現(xiàn)出復(fù)雜且很好的疇特性。通過分析ＢｉＦｅＯ＾＾膜的壓電顯微??鏡圖像，可知鐵電疇結(jié)構(gòu)為面內(nèi)（ＩＰ，Ｉｎ－ｐｌａｎｅ）和面外（ＯＯＰ，Ｏｕｔ－ｏｆ－ｐｌａｎｅ）的。從??圖１．３中可識(shí)別三種疇壁，比如７１°、１０９°和１８０°［２３］。目前，人們可以成功地在??ＢＦＯ薄膜生長(zhǎng)過程中或之后來(lái)控制疇的結(jié)構(gòu)，如圖［１．３?（ｃ）－１．３?（ｄ）］［２４］。控制ＢＦＯ??薄膜的鐵電疇產(chǎn)生己經(jīng)揭示出一些有趣的疇相關(guān)的理論，比如疇壁的高電導(dǎo)率以??及窄帶隙光伏電壓［２５］。??ＲＭｎ０３為六角錳氧化物，其中Ｒ為稀土元素，比如Ｙ、Ｔｂ等。其鐵電性不??太穩(wěn)定，主要源于復(fù)雜結(jié)構(gòu)畸變。ＹＭｎ０３晶體空間群Ｐ６３ｃｍ是由被Ｙ３＋片分離??的Ｍｎ０５三角雙錐薄膜組成的一個(gè)層狀結(jié)構(gòu)。通過第一性原理計(jì)算得到詳細(xì)的結(jié)??構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)鐵電性源于雙錐結(jié)構(gòu)的變形伴隨著釔離子垂直移位，而Ｍｎ離子保??持在氧錐結(jié)構(gòu)的中心［２６］。因此，主要的電偶極矩來(lái)自于Ｙ－Ｏ鍵，而不是Ｙ－Ｍｎ??鍵。ＹＭｎ０３＆是一種Ａ型反鐵磁體，奈爾（ＮＳｅｌ）溫度為８０Ｋ遠(yuǎn)低于鐵電臨界溫??度９１４?。這種典型的單相多鐵性材料具有相差這么大的臨界溫度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多鐵性材料研究進(jìn)展及發(fā)展方向[J]. 南策文.  中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2015(04)
[2]硅的反應(yīng)離子刻蝕實(shí)驗(yàn)研究[J]. 彭明發(fā),何小蝶,吳海華.  實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2015(01)
[3]現(xiàn)代透射電子顯微技術(shù)在多鐵材料研究中的應(yīng)用[J]. 楊槐馨,李俊,張穎,馬超,李建奇.  物理. 2014(02)
[4]磁控濺射氧化釩薄膜的研究進(jìn)展[J]. 夏國(guó)宏.  中國(guó)陶瓷. 2012(07)

博士論文
[1]釹錳共摻的鈦酸鉍鐵電薄膜的性能調(diào)控及其極化翻轉(zhuǎn)疲勞機(jī)理研究[D]. 張萬(wàn)里.湘潭大學(xué) 2017
[2]多重鐵性復(fù)合薄膜的制備及磁—力—電耦合性能研究[D]. 唐振華.湘潭大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于離子束刻蝕技術(shù)的反臺(tái)面型MQCM研究[D]. 謝小川.西南交通大學(xué) 2016
[2]BNTM-LSMO多鐵性復(fù)合薄膜的制備及磁電性能研究[D]. 陳強(qiáng)寧.湘潭大學(xué) 2016
[3]BNT與BFO及其復(fù)合薄膜的制備與鐵電性能研究[D]. 王國(guó)陽(yáng).湘潭大學(xué) 2011
[4]電子束蒸發(fā)法制備摻雜氧化鋯薄膜[D]. 李鑫.電子科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3053032