自旋電子學(xué)是物理學(xué)中一個(gè)新興的研究領(lǐng)域,是磁學(xué)與微電子學(xué)相結(jié)合的一門交叉學(xué)科,用于研究電子的自旋而非電荷在固體物理學(xué)中所起的作用,通過操控電子自旋可以發(fā)展具有廣大前景的電子器件。自旋電子學(xué)器件相比于傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件具有更高的數(shù)據(jù)處理速度,更高的集成密度以及更低的能耗等優(yōu)點(diǎn)。由于自旋電子學(xué)器件在信息處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域有重大的應(yīng)用前景,因此近年來自旋電子學(xué)領(lǐng)域受到越來越多的研究人員的關(guān)注。釔鐵石榴石（YIG）是一種具有超低的吉爾伯特阻尼因子以及出色絕緣性的鐵磁性材料,被公認(rèn)為是研究自旋相關(guān)的理想材料。目前,在自旋電子學(xué)領(lǐng)域YIG被廣泛用于自旋泵浦效應(yīng)、自旋霍爾磁電阻（SMR）以及自旋波的產(chǎn)生和探測(cè)等方面的研究。以往是將YIG生長(zhǎng)在單晶襯底釓鎵石榴石（GGG）上,因?yàn)閅IG和GGG晶格常數(shù)非常接近,晶格有良好的匹配性,生長(zhǎng)得到的單晶YIG薄膜具有接近塊材YIG的卓越性能。然而目前發(fā)展成熟的半導(dǎo)體行業(yè)是以硅基半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的,并且GGG襯底相對(duì)于硅（Si）材料造價(jià)昂貴,因此,非常不利于自旋電子學(xué)器件的發(fā)展。在本論文中,我們通過射頻磁控濺射技術(shù)在室溫條件下,在Si襯底上沉積厚度在100 nm以下的Y... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磁矩進(jìn)動(dòng)示意圖(取自文獻(xiàn)[21])

第1章緒論和理論基礎(chǔ)3222(1.7)222D222222因此，我們可以得到共振時(shí)微波場(chǎng)角頻率滿足ω2，(1.8)在發(fā)生共振時(shí)有2，2，，2。當(dāng)在共振場(chǎng)附近時(shí)有2，2.(1.9)在實(shí)驗(yàn)上采取固定微波頻率掃外磁場(chǎng)時(shí)，即ω是固定的常數(shù)，則有βωαωγt。式(1.9)即洛倫茲共振曲線。和是洛倫茲反對(duì)稱的，和是洛倫茲對(duì)稱的。而實(shí)驗(yàn)上通常測(cè)量的是的微分信號(hào)，如圖1.2所示。一般將共振線寬定義為的半高寬β2所對(duì)應(yīng)的H，而實(shí)驗(yàn)上測(cè)量的是的微分信號(hào)，因此也可以通過峰-峰值所對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)間距來計(jì)算共振線寬，兩者有以下關(guān)系.(1.10)圖1.2洛倫茲共振曲線及線寬示意圖(取自文獻(xiàn)[22])

第1章緒論和理論基礎(chǔ)41.3自旋霍爾效應(yīng)與逆自旋霍爾效應(yīng)Dyakonov和Perel從理論上提出，在自旋軌道耦合比較強(qiáng)的金屬中，電荷流可以轉(zhuǎn)變成自旋流[23]。1999年Hirsch[24]把電荷流轉(zhuǎn)化成自旋流的現(xiàn)象稱之為自旋霍爾效應(yīng)。如圖1.3(a)所示，可以將產(chǎn)生的自旋流表示為2(1.11)其中稱為自旋霍爾角，表示自旋流和電荷流之間的轉(zhuǎn)化效率，是電荷流密度，是自旋極化方向。圖1.3自旋霍爾效應(yīng)(a)與逆自旋霍爾效應(yīng)(b)示意圖(取自文獻(xiàn)[25])如圖1.3(b)所示，當(dāng)自旋極化的自旋流流入到金屬層中，由于自旋軌道耦合作用，自旋極化的電子向某一方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這樣邊界上的電荷量不相等，在宏觀上觀察到橫向的電荷流。將自旋極化的自旋流轉(zhuǎn)化為電荷流的過程稱為逆自旋霍爾效應(yīng)(ISHE)，其中電荷流可以表示為2(1.12)1.4自旋泵浦效應(yīng)Tserkovnyak[26]最早提出了自旋泵浦理論，指出自旋流可以從鐵磁層向相鄰的非磁性金屬層中擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)動(dòng)量傳遞，形成吉爾伯特界面阻尼[27]。泵浦出的自旋流可以表示為t，(1.13)其中是鐵磁層歸一化的飽和磁化強(qiáng)度，是自旋穿過界面效率的自旋混

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]鐵磁/稀土雙層薄膜自旋泵浦研究[D]. 凡未.東南大學(xué) 2018
[2]基于磁控濺射法及分段退火技術(shù)高質(zhì)量YIG薄膜的制備與性能研究[D]. 李康復(fù).杭州電子科技大學(xué) 2018
[3]PLD用YIG塊材和微米級(jí)YIG薄膜的制備研究[D]. 栗星星.杭州電子科技大學(xué) 2017
[4]金微納米結(jié)構(gòu)表面等離子體效應(yīng)研究[D]. 范曉萌.江蘇大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3065846