隨著便攜式電子設(shè)備的快速發(fā)展,人們對微電子器件集成化和小型化程度的需求不斷提高,基于傳統(tǒng)CMOS制程的摩爾定律即將接近極限,量子隧穿效應(yīng)和高功耗的問題逐漸突顯。近年來電子的自旋屬性成為了克服這一瓶頸新的發(fā)展方向。在自旋電子學(xué)這一方興未艾的學(xué)科中,有關(guān)自旋流的產(chǎn)生、探測、調(diào)控以及以磁絕緣體異質(zhì)結(jié)構(gòu)為代表的自旋電子器件的研究引發(fā)了學(xué)者強(qiáng)烈的興趣。純自旋流可以在鐵磁性絕緣材料中產(chǎn)生,其借助電子的自旋角動量傳遞信息,由于沒有凈電荷的流動,極大地降低了器件的功耗。但是,在磁性/重金屬異質(zhì)結(jié)自旋電子器件所測得的電壓信號中,通常包含由界面處磁鄰近效應(yīng)產(chǎn)生的反�；魻栯妷悍至�,這給精確測量自旋霍爾電壓帶來困難,因此需要借助緩沖層材料解決磁鄰近效應(yīng)的影響。與鐵磁性材料相比,反鐵磁材料在能夠傳輸自旋流的同時對外無凈磁特性,是作為緩沖層的理想材料,且其自旋磁矩的進(jìn)動頻率更高,能夠在5G領(lǐng)域甚至下一代太赫茲波頻段范圍內(nèi)進(jìn)行更快速的信息處理和通信。基于此,本文通過脈沖激光沉積工藝,分別生長制備出亞鐵磁絕緣體材料釔鐵石榴石（YIG）和反鐵磁體材料氧化鎳（NiO）,主要研究了鐵離子價態(tài)對YIG薄膜磁特性的影響,并結(jié)合... 

【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)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 釔鐵石榴石薄膜與氧化鎳薄膜在自旋方面的研究進(jìn)展
        1.2.1 釔鐵石榴石薄膜及其研究現(xiàn)狀
        1.2.2 氧化鎳薄膜及其研究現(xiàn)狀
    1.3 自旋流輸運(yùn)與調(diào)控的研究進(jìn)展
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 鐵磁共振及自旋霍爾效應(yīng)的相關(guān)理論
    2.1 磁化動力學(xué)與鐵磁共振（FMR）
        2.1.1 Landau-Lifshitz-Gilbert方程
        2.1.2 鐵磁共振
    2.2 自旋泵浦效應(yīng)
    2.3 自旋霍爾效應(yīng)與逆自旋霍爾效應(yīng)
    2.4 本章小節(jié)
第三章 YIG薄膜的制備及磁化動力學(xué)特性研究
    3.1 脈沖激光沉積制備YIG薄膜
    3.2 YIG薄膜的物相表征分析
        3.2.1 生長溫度的影響
        3.2.2 氧氣壓強(qiáng)的影響
        3.2.3 退火條件的影響
    3.3 鐵離子價態(tài)對YIG薄膜的磁性能的影響
        3.3.1 YIG薄膜的XPS測試
        3.3.2 YIG薄膜的VSM測試
        3.3.3 YIG薄膜的FMR測試
    3.4 YIG薄膜的磁光性能
    3.5 YIG的自旋波特性研究
    3.6 本章小節(jié)
第四章 YIG/NiO異質(zhì)結(jié)薄膜的自旋輸運(yùn)性能研究
    4.1 脈沖激光沉積制備YIG/NiO異質(zhì)結(jié)薄膜
        4.1.1 NiO薄膜的生長與表征分析
        4.1.2 YIG/NiO異質(zhì)結(jié)薄膜的表面微觀形貌
    4.2 YIG/NiO異質(zhì)結(jié)薄膜的磁特性研究
        4.2.1 YIG/NiO異質(zhì)結(jié)薄膜的VSM測試
        4.2.2 YIG/NiO異質(zhì)結(jié)薄膜的FMR測試
    4.3 YIG/NiO/Pt異質(zhì)結(jié)薄膜的逆自旋霍爾效應(yīng)研究
        4.3.1 YIG/NiO/Pt異質(zhì)結(jié)薄膜的制備及結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 YIG/NiO/Pt異質(zhì)結(jié)薄膜的自旋泵浦效應(yīng)
        4.3.3 YIG/NiO/Pt異質(zhì)結(jié)薄膜的逆自旋霍爾效應(yīng)
    4.4 YIG/NiO/Pt異質(zhì)結(jié)的自旋輸運(yùn)調(diào)控器件
    4.5 本章小節(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間所取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]脈沖激光沉積制備NiO（111）外延薄膜及其結(jié)構(gòu)研究[J]. 貝力,朱俊,趙丹,鄭潤華,李言榮.  電子元件與材料. 2009(07)



本文編號：3039048