应变和电荷机制介导电场调控多铁异质结磁特性研究

发布时间：2021-08-14 05:13

　　对微型化、低功耗及快速响应电子器件的迫切需求使得电场调控多铁异质结磁特性的研究不断引起人们的关注。为系统地研究其中所涉及的耦合机制并进一步增强多铁异质结的磁电耦合,本文从不同构型的多铁异质结入手,分析不同耦合机制作用下磁性能随电场的变化规律,从而揭示这些耦合效应间的相互作用及其潜在的微观机理。首先,本文设计了由SrTiO₃/Fe₃O₄/Au/PbZr_0.52Ti_0.48O₃（STO/Fe₃O₄/Au/PZT）多层膜沉积于Nb:SrTiO₃（Nb:STO）基底而构成的新型多铁异质结,借此研究了应变和电荷机制介导逆磁电耦合效应的多重调控。通过改变电场的施加位置,该异质结被分为三个功能部分,即Fe₃O₄/Au/PZT、STO/Fe₃O₄和STO/Fe₃O₄/Au/PZ... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电-弹-磁性间的耦合示意图，其中蓝圆圈代表铁序参数，而红圆圈代表相应的作用场

电荷机制介导电场调控多铁异质结磁特以通过在多铁磁电材料上施加磁场来诱前者被称为正磁电耦合效应，其表达式 P H、外加磁场与所获得的正磁电耦合系数 M E化、外加电场与所获得的逆磁电耦合系数大，表示磁与电之间的转换率越高，即铁场）来改变多铁磁电材料中电（磁）学都会出现类似的滞后现象，如图 1.2 所、变换器、存储器件及自旋电子器件等

例如，现存的单相多铁材料种类不多；已发现的单相多铁材料的应用条件要保证超低温或超高磁场环境；大多数单相多铁材料中的铁电性较差，其极化强料的要小近两个数量级，且仅表现出弱铁磁性，所产生的磁电耦合必然很弱。然材料中存在的这些问题也为人们寻求和设计新型多铁性材料指明了方向。为改善的磁电耦合性能，一是可以通过掺杂或引入相同晶体结构的单相材料以形成固溶变原单相多铁材料的晶体结构；二是可以采用复合两种不同类型材料的方式，即化学反应或物理沉积手段将性能完全不同的铁电相与铁磁相结合起来。在这一发工构建复合多铁磁电材料逐渐进入人们的视野，从而使获得更强磁电耦合成为了比单相多铁材料，复合多铁材料在选材上更具多样性，往往可将具有单一性能良组合到一起，从而达到优化磁电耦合性能的目的。近年来，由于复合多铁材料在面更具优势，众多新型多铁性材料不断被开发且其中的微观物理机制也相继被探料制备技术的不断进步也使得由不同相组成而具有复杂结构的高质量薄膜生长成为究的丰富与制备技术的进步共同推动了复合多铁材料与磁电耦合效应的发展。磁料根据相结构连通方式可分为三种类型：(1) 0-3 型颗粒状磁电复合薄膜；(2) 1-3合薄膜；(3) 2-2 型层状磁电复合薄膜，如图 1.3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]磁电效应研究进展[J]. 段纯刚.  物理学进展. 2009(03)
[2]浅谈多铁性材料[J]. 苗兰冬,宋功保,王美丽,李健.  中国陶瓷工业. 2006(06)
[3]磁随机存储器的研究进展[J]. 孔令刚,韩汝琦.  磁性材料及器件. 2005(05)

博士论文
[1]多铁异质结中的磁电耦合效应[D]. 杨盛玮.中国科学技术大学 2015



本文编号：3341837