自旋軌道力矩效應(yīng)憑借其集成密度高、讀取速度快、能耗低等特點(diǎn),已經(jīng)成為了自旋電子學(xué)的研究熱點(diǎn),而利用自旋流替代磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)磁矩的操控是自旋電子學(xué)實(shí)用化的關(guān)鍵。掌握自旋軌道力矩效應(yīng)的物理機(jī)制以及調(diào)控翻轉(zhuǎn)電流和自旋軌道力矩效應(yīng)誘導(dǎo)的有效場(chǎng),同時(shí)構(gòu)建起電流和熱流之間的關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)多自由度的耦合,是自旋軌道力矩效應(yīng)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題。本論文圍繞以上問題,在Pt/Co/Pt和Fe Co/Cu/Fe Ni異質(zhì)結(jié)中分別開展了自旋軌道力矩溫度特性以及電輸運(yùn)和熱輸運(yùn)關(guān)聯(lián)性等方面的研究,取得的主要結(jié)論如下:1、基于鐵磁性金屬/非磁性重金屬異質(zhì)結(jié)的自由能,分別闡述了在面外和面內(nèi)磁化體系中,自旋軌道力矩誘導(dǎo)的有效場(chǎng)的計(jì)算方法,為自旋軌道力矩的測(cè)試提供了理論基礎(chǔ)。2、基于諧波霍爾電壓測(cè)試方法,系統(tǒng)地研究了Pt/Co/Pt垂直磁化異質(zhì)結(jié)中自旋軌道力矩的溫度特性。相比于不對(duì)稱結(jié)構(gòu),由于對(duì)稱的Pt/Co界面的引入,damping-like力矩明顯受溫度調(diào)制。當(dāng)異質(zhì)結(jié)溫度從50 K升高到300 K時(shí),damping-like力矩從3.7×10-6 Oe/(A·cm-2)增加到了4.8×10-6 Oe/(A·cm-2),同時(shí)在3...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 自旋電子學(xué)
        1.1.1 磁電阻效應(yīng)
        1.1.2 自旋對(duì)磁矩的調(diào)控
        1.1.3 自旋流的研究與發(fā)展
    1.2 電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的自旋輸運(yùn)
        1.2.1 自旋-軌道耦合效應(yīng)
        1.2.2 自旋霍爾效應(yīng)
        1.2.3 自旋軌道力矩效應(yīng)
    1.3 熱場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的自旋輸運(yùn)
        1.3.1 自旋相關(guān)的塞貝克效應(yīng)
        1.3.2 自旋塞貝克效應(yīng)
    1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 樣品制備與物性測(cè)量
    2.1 器件的制備
        2.1.1 磁控濺射
        2.1.2 光刻技術(shù)
    2.2 樣品的表征
        2.2.1 薄膜厚度表征
        2.2.2 薄膜磁性表征
    2.3 磁輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量
        2.3.1 磁電輸運(yùn)測(cè)量系統(tǒng)
        2.3.2 磁熱輸運(yùn)性質(zhì)表征
第三章 基于自旋軌道力矩效應(yīng)的磁輸運(yùn)理論
    3.1 自旋軌道力矩效應(yīng)誘導(dǎo)的有效場(chǎng)對(duì)磁矩方向的調(diào)制
    3.2 諧波霍爾電壓的表達(dá)式
    3.3 自旋軌道力矩效應(yīng)誘導(dǎo)的有效場(chǎng)的表達(dá)式
        3.3.1 垂直磁化體系
        3.3.2 面內(nèi)磁化體系
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Pt/Co/Pt多層膜中自旋軌道力矩的溫度特性研究
    4.1 引言
    4.2 樣品制備及電輸運(yùn)特性
    4.3 Damping-like和field-like有效場(chǎng)的測(cè)量
    4.4 焦耳熱對(duì)有效場(chǎng)測(cè)量的影響分析
    4.5 自旋軌道力矩的溫度特性及其相關(guān)機(jī)制的討論
    4.6 本章小結(jié)
第五章 FeCo/Cu/Ni₈₀Fe₂₀自旋閥中電輸運(yùn)和熱輸運(yùn)的溫度特性研究
    5.1 引言
    5.2 樣品制備及表征
    5.3 磁電阻和磁熱電功率效應(yīng)的測(cè)量
    5.4 溫度梯度的校準(zhǔn)
    5.5 自旋相關(guān)電輸運(yùn)和熱輸運(yùn)的溫度特性及其相關(guān)機(jī)制的討論
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3799700