YIG/金属薄膜中自旋泵浦与自旋霍尔效应研究

发布时间：2021-01-15 03:15

　　电子具有电荷和自旋两种属性,基于电子电荷属性的微电子学在推动人类社会进步的历程中发挥了巨大的作用,但随着器件小型化和集成度的进一步提高,高功耗的问题显得日益严重,极大地限制了微电子学的发展,摩尔定律也不再适用。近些年来为了克服这一瓶颈,电子的自旋属性得到了广泛的关注。在自旋电子学发展史上,具有里程碑意义的工作是1988年Albert Fert和Peter Grunberg发现的巨磁电阻效应（GiantMagnetoresistance,GMR）。巨磁电阻发现之后,又发现了基于A1Ox和MgO的隧道磁电阻效应（Tunneling Magnetoresistance, TMR）、自旋转移力矩效应（Spin-Transfer Torque, STT）、自旋霍尔效应（Spin Hall Effect,SHE）等。如今已经成功研发出了大量基于电子自旋的新型自旋电子学器件,而且基于磁电阻效应的技术早已应用于磁传感器和硬盘读头中,实现了商业化的大规模生产,这对国民经济发展和人类社会进步起到持续的推动作用。在自旋电子学这一方兴未艾的学科中,近年来人们对自旋流的产生、探测以及调控产生了浓厚的兴趣。研究发... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：179 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

自旋电子学研究内容[6]

的自旋塞贝克效应［１６］。这一系列的工作成果不断推动着人类对自旋流的认识，加快??了新型自旋电子学器件的产生与应用。??纯自旋流是自旋电子学领域内非常重要的概念［１７，１８］，图１－２是电流、自旋极化??电流以及纯自旋流示意图。??⑷电流?匕?－?〇ｃ〇??ｐ??＜ｖ＞?Ｊ?ｃ?ｌ?＊?〇??（ｂ）自旋极化电流ａ?Ｊｓ??ｏ?：：爹?０００?？?身??Ｖ?????？?７Ｃ?＝■／？??Ｊ?＾?—?Ｊ?Ｔ?一?Ｊ?＾?＾?〇??（Ｃ）纯自旋流??Ｊｃ?—Ｊｔ??Ｊ?ｓ?＾?ｊ?￣?ｊ?ｌ?＾?＾??图１－２?（ａ）电流示意图；（ｂ）自旋极化的电流示意图；（ｃ）纯自旋流示意图［１９］??３??

的物理机理，但是不同点在于，反常霍尔效应的产生是通过自旋轨道耦合联系了电??子的电荷自由度，而自旋霍尔效应与电子的电荷及自旋自由度均有关系［２９】，自旋相??关的霍尔效应如图１－３所示。??反常崔尔效应（ＡＨＥ）??磁性利钭??，＝ｓｈｅｉ?／?、＇逆自＝ｉ（＿??图１－３与电子自旋相关的三种霍尔效应［２９］??１．自旋霍尔效应的起源??５??


本文编号：2978112