具有面外各向异性的自旋波薄膜及低损耗器件研究

发布时间：2021-08-05 16:04

　　随着对自旋波电子器件研究的不断深入,近年来具有极低阻尼系数的钇铁石榴石薄膜材料成为研究的热点。研究结果表明,基于具有垂直磁各向异性的石榴石薄膜与重金属薄膜构建的纳米级厚度异质结,可以根据反常自旋霍尔效应（anomalous spin Hall effect）或者逆自旋霍尔效应设计自旋波存储与逻辑器件,由于采用自旋的波动模式使自旋电子可在绝缘介质与金属界面输运,这样就极大的减少了损耗,而且超薄的石榴石薄膜更容易实现对自旋波在异质结中的传输与控制。这就对自旋波器件的薄膜材料提出了超薄、具有垂直磁各向异性、超低阻尼的要求。本文以研究适用于自旋波器件的薄膜材料为目标,在反常自旋霍尔器件方面取得进展。在已有的研究基础上,用射频磁控溅射的方法分别在单晶GGG和SGGG衬底上外延生长了具有垂直磁各向异性的铋掺杂铥铁石榴石薄膜和铋掺杂钇铁石榴石薄膜,对薄膜的微结构和磁性能进行了测试分析,并对掺Bi石榴石/金属薄膜异质结构建的反常自旋霍尔器件进行了效应测试。首先,本文采用射频磁控溅射工艺外延生长了化学式为Tm₂Bi₁Fe₅O_12... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【部分图文】：

(a)锰掺杂的YIG铁磁共振线宽拟合[3]

电子科技大学硕士学位论文6图1-2加入SmGG缓冲层的YIG的面内面外磁滞回线[24]。(a)YIG(10nm)/SmGG(2.5nm)；(b)YIG(20nm)/SmGG(2.5nm)；(c)YIG(40nm)/SmGG(2.5nm)；(d)SmGG(100nm)/YIG(40nm)/SmGG(2.5nm)图1-3厚度为30nm的Mn掺杂的YIG薄膜的面内面外的磁滞回线[20]另外，人们也将研究的目标逐渐转移到其他具有较低阻尼系数的石榴石薄膜

电子科技大学硕士学位论文6图1-2加入SmGG缓冲层的YIG的面内面外磁滞回线[24]。(a)YIG(10nm)/SmGG(2.5nm)；(b)YIG(20nm)/SmGG(2.5nm)；(c)YIG(40nm)/SmGG(2.5nm)；(d)SmGG(100nm)/YIG(40nm)/SmGG(2.5nm)图1-3厚度为30nm的Mn掺杂的YIG薄膜的面内面外的磁滞回线[20]另外，人们也将研究的目标逐渐转移到其他具有较低阻尼系数的石榴石薄膜

【参考文献】：
期刊论文
[1]原子力显微镜的基本原理及应用[J]. 赵春花.  化学教育(中英文). 2019(04)
[2]COFeB/Pt多层膜的垂直磁各向异性研究[J]. 刘娜,王海,朱涛.  物理学报. 2012(16)
[3]新型振动样品磁强计测量材料磁性[J]. 郇维亮,高峰,徐小龙.  实验技术与管理. 2012(02)
[4]X射线衍射技术的发展和应用[J]. 杨新萍.  山西师范大学学报(自然科学版). 2007(01)
[5]X射线衍射分析的实验方法及其应用[J]. 胡林彦,张庆军,沈毅.  河北理工学院学报. 2004(03)

博士论文
[1]异质结构薄膜的垂直磁各向异性和自旋霍尔效应[D]. 李刚.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2019
[2]YIG/金属异质结构中自旋泵浦效应的研究[D]. 周恒安.兰州大学 2017

硕士论文
[1]重金属/磁绝缘体异质结薄膜及反常霍尔器件基础研究[D]. 吴玉娟.电子科技大学 2019
[2]SmCo基薄膜的制备与性能研究[D]. 梁峥.电子科技大学 2018
[3]低损耗大尺寸微波单晶薄膜外延及原位集成器件技术[D]. 饶毅恒.电子科技大学 2016
[4]共面波导测试磁性薄膜微波磁性能[D]. 骆俊百.电子科技大学 2014



本文编号：3324052