對微型化、低功耗及快速響應電子器件的迫切需求使得電場調控多鐵異質結磁特性的研究不斷引起人們的關注。為系統(tǒng)地研究其中所涉及的耦合機制并進一步增強多鐵異質結的磁電耦合,本文從不同構型的多鐵異質結入手,分析不同耦合機制作用下磁性能隨電場的變化規(guī)律,從而揭示這些耦合效應間的相互作用及其潛在的微觀機理。首先,本文設計了由SrTiO₃/Fe₃O₄/Au/PbZr_0.52Ti_0.48O₃（STO/Fe₃O₄/Au/PZT）多層膜沉積于Nb:SrTiO₃（Nb:STO）基底而構成的新型多鐵異質結,借此研究了應變和電荷機制介導逆磁電耦合效應的多重調控。通過改變電場的施加位置,該異質結被分為三個功能部分,即Fe₃O₄/Au/PZT、STO/Fe₃O₄和STO/Fe₃O₄/Au/PZ... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電-彈-磁性間的耦合示意圖，其中藍圓圈代表鐵序參數，而紅圓圈代表相應的作用場

電荷機制介導電場調控多鐵異質結磁特以通過在多鐵磁電材料上施加磁場來誘前者被稱為正磁電耦合效應，其表達式 P H、外加磁場與所獲得的正磁電耦合系數 M E化、外加電場與所獲得的逆磁電耦合系數大，表示磁與電之間的轉換率越高，即鐵場）來改變多鐵磁電材料中電（磁）學都會出現類似的滯后現象，如圖 1.2 所、變換器、存儲器件及自旋電子器件等

例如，現存的單相多鐵材料種類不多；已發(fā)現的單相多鐵材料的應用條件要保證超低溫或超高磁場環(huán)境；大多數單相多鐵材料中的鐵電性較差，其極化強料的要小近兩個數量級，且僅表現出弱鐵磁性，所產生的磁電耦合必然很弱。然材料中存在的這些問題也為人們尋求和設計新型多鐵性材料指明了方向。為改善的磁電耦合性能，一是可以通過摻雜或引入相同晶體結構的單相材料以形成固溶變原單相多鐵材料的晶體結構；二是可以采用復合兩種不同類型材料的方式，即化學反應或物理沉積手段將性能完全不同的鐵電相與鐵磁相結合起來。在這一發(fā)工構建復合多鐵磁電材料逐漸進入人們的視野，從而使獲得更強磁電耦合成為了比單相多鐵材料，復合多鐵材料在選材上更具多樣性，往往可將具有單一性能良組合到一起，從而達到優(yōu)化磁電耦合性能的目的。近年來，由于復合多鐵材料在面更具優(yōu)勢，眾多新型多鐵性材料不斷被開發(fā)且其中的微觀物理機制也相繼被探料制備技術的不斷進步也使得由不同相組成而具有復雜結構的高質量薄膜生長成為究的豐富與制備技術的進步共同推動了復合多鐵材料與磁電耦合效應的發(fā)展。磁料根據相結構連通方式可分為三種類型：(1) 0-3 型顆粒狀磁電復合薄膜；(2) 1-3合薄膜；(3) 2-2 型層狀磁電復合薄膜，如圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]磁電效應研究進展[J]. 段純剛.  物理學進展. 2009(03)
[2]淺談多鐵性材料[J]. 苗蘭冬,宋功保,王美麗,李健.  中國陶瓷工業(yè). 2006(06)
[3]磁隨機存儲器的研究進展[J]. 孔令剛,韓汝琦.  磁性材料及器件. 2005(05)

博士論文
[1]多鐵異質結中的磁電耦合效應[D]. 楊盛瑋.中國科學技術大學 2015



本文編號：3341837