基于锂离子迁移对氧化亚钴的电场调控磁性

发布时间：2024-04-14 04:46

　　利用电场控制材料的磁性(磁电耦合)是发展高密度、低功耗、高速度、多功能自旋电子器件的关键,已成为自旋电子学领域的研究热点。在各种磁有序材料中,反铁磁性有因其稳定抗干扰、本征高频等诸多优势,近年来吸引了越来越多的研究关注。实现反铁磁材料磁性的电场操控是发展反铁磁信息技术的基础。目前电压驱动的磁性调控技术主要有:通过施加电场使载流子在材料表面积累/耗尽进行磁电调控;利用铁电/铁磁复合材料界面间的应力应变进行调控;利用多铁性材料中铁电性和反铁磁性的磁电耦合进行磁电调控等。然而,当前电场调控磁性大多局限于界面处的有限厚度,而且通常工作在较低温度、较高电压下,有时还需要昂贵的单晶铁电体衬底,所以研究人员一直都在探索实现高效的电场调控磁性的新途径。而且,相较于铁磁材料中广泛开展的电场调控磁性研究,反铁磁材料中的电场调控探索仍然较少。为突破界面限制并实现对反铁磁材料磁性的电场操控,我们开展了基于锂离子电池结构的电场调控反铁磁性材料磁性的探索研究。锂离子电池(LIB)是一种依靠锂离子迁移储能的二次电池。在电池的工作过程中,具有质量轻和半径小等优点的锂离子会在电极材料中快速的嵌入/脱嵌,该过程会伴随着氧...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1不同磁性调控机制之间的相互作用示意图[17]

青岛大学硕士学位论文2量薄膜材料的获得提供了便利，促使磁电调控的研究取得了巨大的进步[14]。人们已经在各种人工结构中实现了磁电调控。直到如今，人们依然在尝试新的磁电调控方法，磁电调控依然是自旋电子学等多个领域的研究重点。Cr3O4等单相多铁材料由于工作温度较低、磁性调控信号太小....

图1.2CoFeB/PMN-PT异质结的结构图及其中电场诱导磁化强度的变化[21]

青岛大学硕士学位论文3磁性[20]。利用应力应变的调控机理不仅可以调控薄膜磁性，而且还能调控块体材料，但是调控过程需要非常高的电常图1.2CoFeB/PMN-PT异质结的结构图及其中电场诱导磁化强度的变化[21]1.2.2通过界面电荷调控磁性通过施加电场使电荷载流子在材料表面积累....

图1.3在Co/Ni/HfO2中形成的EDL的示意图及其电场调控磁性结果[23]

青岛大学硕士学位论文3磁性[20]。利用应力应变的调控机理不仅可以调控薄膜磁性，而且还能调控块体材料，但是调控过程需要非常高的电常图1.2CoFeB/PMN-PT异质结的结构图及其中电场诱导磁化强度的变化[21]1.2.2通过界面电荷调控磁性通过施加电场使电荷载流子在材料表面积累....

图1.4基于交换偏置作用实现磁电耦合效应的原理图[25]

青岛大学硕士学位论文4通过电介质（或铁电体）的整个厚度（通常为10nm<d<500nm），而在有电解液的情况下施加外部电压，电解质被静电物理吸附在电极表面形成与外部电压相互抵消的薄层（厚度大约1nm），这种界面电荷的结构被称为双电层（EDL）[24]。因此，全固态器件的工作电极一....

本文编号：3954140