复合纳米磁电材料中电场调制的磁动力学

发布时间：2017-07-18 17:01

  本文关键词：复合纳米磁电材料中电场调制的磁动力学

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【摘要】：铁电/铁磁界面处存在的磁电耦合为新型低能耗、多场可控、电/磁复合高密度集成化自旋电子学元器件的研发和实现提供了可靠的物理基础,然而其耦合机制却有待进一步的澄清:其中交换偏置效应和应变效应主导的磁电耦合属于间接耦合,为体效应,但其作用效果在一定条件下会被完全抑制;而界面电场效应则属于磁电直接耦合,具有普遍性,然而通常认为它耦合强度较弱且作用力程短。在本文中,我们通过细致的理论分析揭示:在铁磁/铁电复合界面处,非零的垂直电极化将诱发铁磁体内低能的相干自旋波激发,在铁磁表面附近形成具有特定手征对称性的螺旋磁序,从而获得纳米作用尺度,长程强耦合的直接线性磁电效应,实现对磁动力学演化:进动及其弛豫的完全电场控制。实验上通过制备的多晶CoZr/PMN-PT,我们实现了对等效磁场和阻尼的电场调控,给出了与理论分析吻合很好的的电场可控磁动力学行为。
【关键词】：多铁材料 磁电相互作用 磁化强度动力学 铁磁共振
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;TB383.1
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-26
• 1.1 铁性与多铁耦合效应8-11
• 1.2 线性磁电耦合的唯象理论11-12
• 1.3 单相磁电材料12-19
• 1.4 复合磁电材料19-24
• 1.5 本文的内容安排24-26
• 第二章 界面直接磁电耦合效应26-34
• 2.1 外电场诱导的磁偶极子的改变26-28
• 2.2 静电场控制的交换相互作用28-31
• 2.3 静电诱导的磁各向异性31-34
• 第三章 自旋相关的界面静电屏蔽效应34-46
• 3.1 自旋相关的屏蔽效应34-40
• 3.1.1 表面屏蔽电荷的运动方程34-38
• 3.1.2 典型铁磁材料中的屏蔽长度38-40
• 3.2 界面自旋的扩散效应40-42
• 3.3 界面磁电耦合的静态效应42-46
• 第四章 自旋力矩调制的磁动力学46-59
• 4.1 自旋力矩驱动的磁畴壁运动46-50
• 4.1.1 自旋转移力矩46-47
• 4.1.2 畴壁运动47-50
• 4.2 自旋力矩对磁电界面上磁进动的调制50-59
• 4.2.1 界面电场效应诱导的磁动力学50-53
• 4.2.2 铁磁共振原理简述53-54
• 4.2.3 实验结论及分析54-59
• 第五章 结论及展望59-60
• 附录A 附录60-68
• A.1 随机相近似60-61
• A.2 线性响应理论61-64
• A.3 铁磁体中自旋相关的电流64-66
• A.4 铁磁体中自旋相关电流驱动的磁动力学66-68
• 参考文献68-80
• 在学期间的研究成果80-81
• 致谢81

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本文编号：558749