巨磁阻效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)極大的改變了信息存儲(chǔ)的容量,使得磁學(xué)的延伸-自旋電子學(xué)的研究被興起。人們認(rèn)識(shí)到,如果能自由地操控電子的自旋,將會(huì)引領(lǐng)下一次信息存儲(chǔ)與通信技術(shù)的革命。自旋霍爾效應(yīng)因其強(qiáng)大的純自旋流產(chǎn)生能力而備受矚目,現(xiàn)階段的研究在于弄清楚自旋霍爾效應(yīng)的物理機(jī)制,并找到高效自旋流-電荷流轉(zhuǎn)化效率的材料,以便應(yīng)用于實(shí)際的自旋電子器件中。本論文在已有的研究基礎(chǔ)上,通過自旋泵浦效應(yīng)和逆自旋霍爾效應(yīng)研究了兩種Pt摻雜體系材料的自旋霍爾效應(yīng),提取出自旋霍爾角和自旋擴(kuò)散長度,并且結(jié)合本征和非本征的自旋霍爾效應(yīng)分析其自旋流-電荷流轉(zhuǎn)化行為。首先,從磁矩進(jìn)動(dòng)的磁化動(dòng)力學(xué)出發(fā),唯象的理解磁矩進(jìn)動(dòng)的過程,為之后基于鐵磁共振的自旋泵浦效應(yīng)提供理論基礎(chǔ)。進(jìn)動(dòng)的磁矩在FM/NM界面?zhèn)鬟f角動(dòng)量,形成自旋積累,并在非磁性層中產(chǎn)生自旋流,其表現(xiàn)為體系阻尼系數(shù)的增加。目前還沒有方法能夠直接探測自旋流,而自旋霍爾效應(yīng)的逆效應(yīng)則提供了間接的探測方法。自旋流由于非磁性層中自旋軌道耦合的作用,轉(zhuǎn)化電壓信號(hào)而被探測。其次,通過自主搭建的FMR-ISHE測試系統(tǒng)研究了純Pt、PtBi合金以及PtW合金中的逆自旋霍爾效應(yīng)。從鐵磁共振得到... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁化強(qiáng)度M圍繞有效場

的關(guān)系為 m h，其中 為張量磁化率，它描述了旋磁性。在阻尼進(jìn)動(dòng)的情況下，張量磁化率 的復(fù)數(shù)1iZ i S，M / ，M 0 S M為飽和磁化強(qiáng)度SM 的別為2 2 2Re{ }( )ZZ 2 2 2Im{ }( Z) 系數(shù) 影響， 呈現(xiàn)出最大幅值為1/ ( )的 Loren線一次導(dǎo)數(shù)的形式。 的半高寬（FWHM）為 Z 0為鐵磁共振線寬，它的定義為固定微波頻率下，張對應(yīng)的兩外磁場之差，如圖 2-2 所示。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文自旋泵浦效應(yīng)磁體（FM）中發(fā)生鐵磁共振，其磁化進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生自旋流，并被注入或 層接觸的非磁性金屬（NM）層中的現(xiàn)象稱為自旋泵浦[64-65]。如圖 2效應(yīng)的原理，進(jìn)動(dòng)的磁矩在 FM 中的兩個(gè)自旋（自旋向上和自旋向下生不均衡的化學(xué)勢，使得電子發(fā)生自旋極化，這種效應(yīng)通常稱為自naccumulate）。FM 和 NM 金屬界面處的自旋積累將自旋角動(dòng)量傳遞給從而形成了從 FM 層到 NM 層的自旋流的傳輸，這種傳輸量的大小決于界面處材料的組合。此外，如果自旋信息在 NM 層內(nèi)丟失，例射，則自旋泵浦可以表現(xiàn)為 FM 層的阻尼的改變。關(guān)于自旋泵浦效應(yīng)具有大自旋軌道耦合以及短自旋擴(kuò)散長度的 NM 金屬，如 5d 和 4dPd 和 Ta 等，都是有效的自旋吸收材料[66-67]。此外，自旋泵浦不僅針而且對于鐵磁和亞鐵磁絕緣體，如釔鐵石榴石 YIG 來說，也會(huì)出現(xiàn)，并且不同于鐵磁金屬，YIG 向 NM 層注入的是純的自旋流。


本文編號(hào)：3407303