自旋注入效率的电学探测 被引量：5

1

作者 杨军 汪军 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2005年第6期609-612,共4页

为了探测从铁磁FM(ferrom agnet)到半导体SM(sem iconductor)的自旋注入效率,可以通过增加另一个铁磁体来形成一个铁磁/半导体/铁磁(FM/SM/FM)的双结,通过直接测量此双结的磁阻效应,从而得到从铁磁(FM)到半导体(SM)节的自旋注入效率。... 为了探测从铁磁FM(ferrom agnet)到半导体SM(sem iconductor)的自旋注入效率,可以通过增加另一个铁磁体来形成一个铁磁/半导体/铁磁(FM/SM/FM)的双结,通过直接测量此双结的磁阻效应,从而得到从铁磁(FM)到半导体(SM)节的自旋注入效率。理论分析发现其隧道磁阻TMR(tunnelling m agnetoreresistance)和自旋注入效率SIE(sp in in jection efficiency)之间有个普适关系:隧道磁阻是自旋注入效率的平方。这种平方关系在顺序隧穿区和散射区都成立,除非双结间半导体层厚度很长导致自旋翻转效应的发生或中间的半导体层厚度小于其相位相干长度而导致磁阻中出现量子相干效应。 展开更多

关键词 双结 自旋注入效率 电学探测

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铁磁体/共振隧穿二极管复合器件中的自旋注入研究 被引量：3

2

作者 包瑾 万方 +1 位作者 汪宇 姜勇 《中国科技论文在线》 CAS 2008年第4期256-262,共7页

本文在共振遂穿二极管(RTD)的基础上引入自旋,研究了这种铁磁体(FM)/RTD复合结构中的自旋输运行为。结果表明:器件的自旋极化率随着费米能呈现类周期性振荡;这种振荡行为还与器件的尺寸有关系,随着RTD厚度减小,峰宽增大。该器件中的自... 本文在共振遂穿二极管(RTD)的基础上引入自旋,研究了这种铁磁体(FM)/RTD复合结构中的自旋输运行为。结果表明:器件的自旋极化率随着费米能呈现类周期性振荡;这种振荡行为还与器件的尺寸有关系,随着RTD厚度减小,峰宽增大。该器件中的自旋极化率最大可达到近40%。器件的自旋相关电子输运行为还可以通过外加偏压进行调控。 展开更多

关键词 材料物理与化学 FM/RTD 自旋注入 AIRY函数

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自旋电子学和自旋注入 被引量：1

3

作者 李林峰 刘之景 完绍龙 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期7-10,共4页

自旋电子学是一门新兴的学科,利用它制造的自旋电子器件,与传统的半导体器件相比,有着非易失性、提高数据处理速度、降低能量消耗和增加集成密度等优点,从而给现有的电子业带来革命性的变化。有效的自旋注入是自旋电子学面临的重大挑战... 自旋电子学是一门新兴的学科,利用它制造的自旋电子器件,与传统的半导体器件相比,有着非易失性、提高数据处理速度、降低能量消耗和增加集成密度等优点,从而给现有的电子业带来革命性的变化。有效的自旋注入是自旋电子学面临的重大挑战之一,文中综述了欧姆式注入、隧道注入、弹道电子注入等几种重要的自旋注入方法以及它们的最新进展。 展开更多

关键词 自旋电子学 自旋注入 隧道注入 欧姆式注入 弹道电子注入

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硅基自旋注入研究进展

4

作者 卢启海 黄蓉 +4 位作者 郑礴 李俊 韩根亮 闫鹏勋 李成 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期641-646,683,共7页

自旋注入、自旋探测和自旋操控是构建半导体自旋电子器件的基础。在硅基材料上采用电的方式进行自旋注入,有利于自旋器件与微电子芯片的集成化,是当前该领域的研究热点课题之一。简要概述了硅基自旋注入的研究进展,首先介绍了半导体自... 自旋注入、自旋探测和自旋操控是构建半导体自旋电子器件的基础。在硅基材料上采用电的方式进行自旋注入,有利于自旋器件与微电子芯片的集成化,是当前该领域的研究热点课题之一。简要概述了硅基自旋注入的研究进展,首先介绍了半导体自旋注入的原理和方法,着重评述了以磁隧道结(MTJ)结构为核心的硅基自旋注入的研究进程,然后详细论述了硅基自旋注入的测试原理、器件结构和实验方法,最后给出了硅基自旋注入的主要研究目标和发展方向,并展望了硅基自旋电子器件的前景。 展开更多

关键词 自旋电子器件 硅基自旋注入 自旋探测 Hanle曲线 磁隧道结

原文传递

有机半导体的自旋注入和自旋输运

5

作者 米仪琳 赵小青 王兰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第24期76-78,90,共4页

利用自旋漂移-扩散方程自洽地得到了铁磁/有机半导体自旋注入结构中极化子电导的自旋相关性对自旋注入效率的影响。计算结果表明,自旋注入效率明显依赖于极化子电导的自旋相关性。在自旋注入效率增加30%的情况下,极化子电导的自旋相关性... 利用自旋漂移-扩散方程自洽地得到了铁磁/有机半导体自旋注入结构中极化子电导的自旋相关性对自旋注入效率的影响。计算结果表明,自旋注入效率明显依赖于极化子电导的自旋相关性。在自旋注入效率增加30%的情况下,极化子电导的自旋相关性T=5K时将增大4个数量级左右,表明,在电场作用下的有机半导体自旋注入体系中,考虑极化子电导的自旋相关性对自旋注入的影响有着非常重要的意义。另外自旋注入效率还是位置的函数,但当电场大于100mV/μm后,极化子的自旋相关性几乎不再随极化子所在位置发生变化,自旋注入效率此时也几乎与位置无关。 展开更多

关键词 电导的自旋相关性 自旋注入 自旋输运 自旋极化

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自旋注入对有机半导体极化子电导的影响

6

作者 米仪琳 张铭 严辉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期382-383,386,共3页

在有机半导体自旋电子器件中,自旋从铁磁极注入到有机半导体后,自旋相上的极化子和自旋向下的极化子有不同的态密度,从而产生不同的电导。利用自旋漂移-扩散方程通过自洽计算得到了铁磁/有机半导体自旋注入结构中极化子自旋相关的电导... 在有机半导体自旋电子器件中,自旋从铁磁极注入到有机半导体后,自旋相上的极化子和自旋向下的极化子有不同的态密度,从而产生不同的电导。利用自旋漂移-扩散方程通过自洽计算得到了铁磁/有机半导体自旋注入结构中极化子自旋相关的电导和电流的自旋极化率。计算结果表明,极化子电导的自旋相关性是自旋注入引起的,和电流的自旋极化率密切相关;在自旋注入发生后,有机半导体内不同位置上极化子自旋态密度不同,由此产生的极化子电导也不相同,极化子电导是位置的函数。另外还发现,外电场会增强有机半导体电流的自旋极化率。 展开更多

关键词 自旋相关的电导 自旋注入 电流的自旋极化

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界面自旋翻转对有限尺寸的铁磁体/非磁性半导体/铁磁体体系自旋注入的影响(英文)

7

作者 米仪琳 张铭 严辉 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期327-331,共5页

本文考虑了界面自旋翻转效应后对有限尺寸的铁磁体/非磁性半导体/铁磁体异质结中的自旋注入问题进行了系统的理论探讨。由于自旋在两种介质界面上发生的翻转散射,自旋极化流的每一个分量在界面上都不可能连续。计算结果表明,当自旋注入... 本文考虑了界面自旋翻转效应后对有限尺寸的铁磁体/非磁性半导体/铁磁体异质结中的自旋注入问题进行了系统的理论探讨。由于自旋在两种介质界面上发生的翻转散射,自旋极化流的每一个分量在界面上都不可能连续。计算结果表明,当自旋注入效率从0增加到100%的过程中,铁磁体/非磁性半导体/铁磁体异质结的隧穿磁阻增大了两个数量级。这一事实证明界面的自旋翻转效应直接影响着铁磁体/非磁性半导体/铁磁体异质结的隧穿磁阻。 展开更多

关键词 自旋注入效率 有限尺寸 自旋翻转散射

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半导体中的自旋注入方法研究

8

作者 赵俊卿 刘增良 刘乃源 《山东建筑大学学报》 2007年第4期350-354,364,共6页

自旋电子学的研究是目前凝聚态物理、信息科学及新材料等诸多领域共同关注的热点,相关的自旋电子器件在信息产业中具有非常诱人的应用前景。自旋注入半导体是实现半导体自旋电子器件最基本的条件,也是目前制约器件开发应用的关键问题。... 自旋电子学的研究是目前凝聚态物理、信息科学及新材料等诸多领域共同关注的热点,相关的自旋电子器件在信息产业中具有非常诱人的应用前景。自旋注入半导体是实现半导体自旋电子器件最基本的条件,也是目前制约器件开发应用的关键问题。本文以磁性材料/半导体结构的电学注入为主,从半导体中自旋极化的产生、自旋极化源性质、自旋注入原理、半导体材料性质等方面,介绍半导体中的自旋注入方法及其研究进展。 展开更多

关键词 自旋注入 半导体 自旋电子学 肖特基势垒 居里温度

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自旋注入MRAM再显活力 瞄准汽车和手机市场

9

作者 大石基之 林咏（译） 《电子设计应用》 2008年第3期34-36,38,39,40,共6页

利用磁阻效应的非易失性存储器MRAM最近开始复苏，全球很多存储器厂商正在加速开发采用自旋注入反磁化方式的新型MRAM（见图1）。在与磁存储相关的国际会议一第52届磁学与磁性材料年会（52nd Annual Conference on Magnetism and Magnet... 利用磁阻效应的非易失性存储器MRAM最近开始复苏，全球很多存储器厂商正在加速开发采用自旋注入反磁化方式的新型MRAM（见图1）。在与磁存储相关的国际会议一第52届磁学与磁性材料年会（52nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials，MMM）上，多家厂商相继发布了多种技术方案，可以将自旋注入MRAM的制造工艺提升到45nm-32nm， 展开更多

关键词 MRAM 自旋注入 手机市场 非易失性存储器 活力 汽车 瞄准 磁阻效应

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Fe/GaAs中自旋注入效率的研究

10

作者 张余洋 刘之景 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第8期58-61,共4页

自旋电子学是近年来发展迅速的一个研究领域,利用了传导电子自旋这一自由度的自旋电子器件以其提高数据处理速度、降低能量消耗、容易增加集成密度等优点正引起人们的空前关注。文中阐述了自旋的漂移-扩散方程,并对以Fe/GaAs为代表的铁... 自旋电子学是近年来发展迅速的一个研究领域,利用了传导电子自旋这一自由度的自旋电子器件以其提高数据处理速度、降低能量消耗、容易增加集成密度等优点正引起人们的空前关注。文中阐述了自旋的漂移-扩散方程,并对以Fe/GaAs为代表的铁磁性金属/半导体结构(FM/SC)进行了简单分析。如果选取参数适当,可以在Fe/GaAs结中获得较大的自旋注入效率。 展开更多

关键词 自旋电子学 自旋的漂移-扩散方程 自旋注入效率

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磁性半导体隧道结中自旋注入效率的温度效应

11

作者 马军 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第3期482-485,共4页

利用了隧道哈密顿方法研究了稀磁性半导体(DMS)到非磁性半导体(SM)隧道结中自旋注入效率与温度的关系。计算表明,随着温度的升高,自旋注入效率逐渐降低。这主要是由两方面的原因引起的,其一温度升高稀磁半导体的极化率降低;其二温度升... 利用了隧道哈密顿方法研究了稀磁性半导体(DMS)到非磁性半导体(SM)隧道结中自旋注入效率与温度的关系。计算表明,随着温度的升高,自旋注入效率逐渐降低。这主要是由两方面的原因引起的,其一温度升高稀磁半导体的极化率降低;其二温度升高自旋反转隧穿增加。 展开更多

关键词 稀磁半导体 自旋注入效率 隧道哈密顿 线性响应

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Fe_(3)GeTe_(2)/h-BN/石墨烯二维异质结器件中的高效率自旋注入 被引量：1

12

作者 杨维 韩江朝 +2 位作者 曹元 林晓阳 赵巍胜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期426-431,共6页

最近,二维铁磁材料的发现加速了自旋电子学在超低功耗电子器件方面的应用.其中,Fe_(3)GeTe_(2)通过实验调控,比如界面层间耦合和离子液体调控,可以使其居里温度达到室温,具有广泛的应用前景.本文基于密度泛函理论与非平衡格林函数方法,... 最近,二维铁磁材料的发现加速了自旋电子学在超低功耗电子器件方面的应用.其中,Fe_(3)GeTe_(2)通过实验调控,比如界面层间耦合和离子液体调控,可以使其居里温度达到室温,具有广泛的应用前景.本文基于密度泛函理论与非平衡格林函数方法,研究了Fe_(3)GeTe_(2)/石墨烯二维异质结在有无氮化硼作隧穿层情况下的输运性质.结果表明:当Fe_(3)GeTe_(2)/石墨烯之间为透明接触时,由于电子轨道杂化,在±0.1 V偏压下可以实现有效的自旋注入.通过加入氮化硼作为隧穿层,则可以在更宽偏压范围[–0.3 V,0.3 V]内实现高效自旋隧穿注入;并且,由于Fe_(3)GeTe_(2)与石墨烯电子态在布里渊区的空间匹配程度取决于电子自旋方向,相应出现的自旋过滤效应导致了接近100%的自旋极化率.这些研究结果有望推动二维全自旋逻辑以及相关超低功耗自旋电子器件的发展. 展开更多

关键词 二维铁磁 自旋隧穿注入 自旋过滤效应 第一性原理计算

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自旋注入有机物的扩散理论 被引量：10

13

作者 任俊峰 付吉永 +1 位作者 刘德胜 解士杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期3814-3817,共4页

根据自旋注入半导体的相关理论 ,考虑到有机体内可能同时含有带自旋的单极化子和不带自旋的双极化子两种载流子 ,从扩散理论和欧姆定律出发 ,建立了自旋注入有机体的唯象模型 .通过计算发现 ,适当选择铁磁层极化率或两层的电导率可以使... 根据自旋注入半导体的相关理论 ,考虑到有机体内可能同时含有带自旋的单极化子和不带自旋的双极化子两种载流子 ,从扩散理论和欧姆定律出发 ,建立了自旋注入有机体的唯象模型 .通过计算发现 ,适当选择铁磁层极化率或两层的电导率可以使得有机层内电流具有高的自旋极化 . 展开更多

关键词 自旋注入 双极化子 扩散理论 自旋极化 极化率 铁磁层 载流子 注入电流 半导体 单极化

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电荷自旋注入机制分离的新型稀磁半导体 被引量：15

14

作者 邓正 赵侃 靳常青 《物理》 CAS 北大核心 2013年第10期682-688,共7页

兼具电荷属性和自旋特性的稀磁半导体将有可能突破Moore定律的瓶颈。文章介绍了作者实验室近年来发现和研究的电荷自旋注入机制分离的新型稀磁半导体,目前这类新型稀磁半导体的铁磁转变温度可以与相比拟,并有望进一步实现室温铁磁。

关键词 稀磁半导体 电荷自旋注入分离

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GaAs自旋注入及巨霍尔效应的研究 被引量：1

15

作者 王志明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期608-611,共4页

在自旋电子学研究中,一般以超晶格结构、自旋阀、隧道结来实现,另一种自旋注入典型方法是稀磁半导体材料,如GaMnAs,本文通过颗粒膜实现自旋注入,利用磁控溅射法将Fe颗粒嵌入GaAs阵体上,制备了(GaAs)19Fe81颗粒膜样品,在室温条件下观测... 在自旋电子学研究中,一般以超晶格结构、自旋阀、隧道结来实现,另一种自旋注入典型方法是稀磁半导体材料,如GaMnAs,本文通过颗粒膜实现自旋注入,利用磁控溅射法将Fe颗粒嵌入GaAs阵体上,制备了(GaAs)19Fe81颗粒膜样品,在室温条件下观测到15μΩ·cm最大饱和霍尔电阻率,该效应比纯铁的饱和霍尔电阻率大了一个数量级,成功地实现了自旋注入. 展开更多

关键词 自旋注入 颗粒膜 巨霍尔效应

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量子点体系中自旋过滤、自旋流产生和自旋注入

16

作者 郭永 吕海峰 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2011年第4期382-389,共8页

自旋电子学是一门新兴的交叉学科,其中心主题就是对固体电子系统中电子的自旋自由度进行有效地操作和控制.量子点体系中的自旋效应近期受到了理论和实验较多的关注.本文着重介绍了自旋轨道耦合效应对量子点体系输运性质的影响,探讨了怎... 自旋电子学是一门新兴的交叉学科,其中心主题就是对固体电子系统中电子的自旋自由度进行有效地操作和控制.量子点体系中的自旋效应近期受到了理论和实验较多的关注.本文着重介绍了自旋轨道耦合效应对量子点体系输运性质的影响,探讨了怎样利用自旋轨道耦合效应来实现对自旋的有效过滤和纯自旋流产生.基于四铁磁端双量子点体系中电子的交换相互作用机制,指出了一种可以显著提高从铁磁金属到半导体量子点自旋注入效率的新方法. 展开更多

关键词 量子点 自旋轨道耦合 自旋流 自旋注入

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T型有机器件自旋注入效率的提高

17

作者 宋瑞荣 任俊峰 +2 位作者 窦兆涛 原晓波 胡贵超 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2013年第2期129-134,共6页

考虑到有机半导体中特殊的载流子电荷自旋关系,建立了一个自旋注入有机半导体的简单的T型器件模型,运用自旋扩散理论计算得出了此模型的电流自旋极化率并与铁磁/有机半导体异质结构的注入效率进行了比较.理论计算发现T型模型中通过调节... 考虑到有机半导体中特殊的载流子电荷自旋关系,建立了一个自旋注入有机半导体的简单的T型器件模型,运用自旋扩散理论计算得出了此模型的电流自旋极化率并与铁磁/有机半导体异质结构的注入效率进行了比较.理论计算发现T型模型中通过调节分支电流的大小会使自旋极化率较铁磁/有机半导体模型有明显的提高,并讨论了极化子比率、外加电场、自旋相关界面电阻以及有机半导体电导率等因素对电流自旋极化性质的影响. 展开更多

关键词 有机自旋电子学 自旋注入 自旋扩散理论 极化子

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肖特基势垒对铁磁/有机半导体结构自旋注入性质的影响

18

作者 修明霞 任俊峰 +2 位作者 王玉梅 原晓波 胡贵超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期8856-8861,共6页

理论研究了铁磁/有机半导体肖特基接触时的电流自旋极化注入,并讨论了电流自旋极化率随界面处肖特基势垒高度、有机半导体层中特殊载流子及其迁移率、界面附近掺杂浓度的变化关系.通过计算发现,寻找在势垒区中载流子迁移率比较大的有机... 理论研究了铁磁/有机半导体肖特基接触时的电流自旋极化注入,并讨论了电流自旋极化率随界面处肖特基势垒高度、有机半导体层中特殊载流子及其迁移率、界面附近掺杂浓度的变化关系.通过计算发现,寻找在势垒区中载流子迁移率比较大的有机半导体材料对实现有效的自旋注入是必要的;同时还发现,由于铁磁/有机半导体接触而形成的肖特基势垒不利于自旋注入.因此要想实现有效的自旋注入,界面附近必须采用重掺杂来有效减少势垒区的宽度,且势垒的高度要限制在一定的范围内. 展开更多

关键词 有机自旋注入 肖特基势垒 电流自旋极化率

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磁性隧道结中自旋相关输运的势垒影响 被引量：2

19

作者 杨军 武文远 +2 位作者 龚艳春 戴斌飞 陈蓉 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2009年第4期375-378,共4页

为了研究势垒对铁磁/绝缘层/半导体/绝缘层/铁磁(FM/I/SM/I/FM)双隧道结中自旋相关电子输运特性的影响,提出了在半导体层厚度合适的情况下,非对称势垒对于提高平行结构磁性双隧道结的自旋注入效率SIE(spin injection efficiency)更具优... 为了研究势垒对铁磁/绝缘层/半导体/绝缘层/铁磁(FM/I/SM/I/FM)双隧道结中自旋相关电子输运特性的影响,提出了在半导体层厚度合适的情况下,非对称势垒对于提高平行结构磁性双隧道结的自旋注入效率SIE(spin injection efficiency)更具优势。数值计算结果表明,当两势垒强度的比率达到合适数值时双结的SIE和隧穿磁电阻TMR(tunneling magnetore resistance)都将达到最大,这给提高从铁磁到半导体的SIE带来新选择。研究还表明,非对称势垒结构磁性隧道结中增大铁磁交换能对提高SIE和TMR都是有益的,而且铁磁交换能的增加对SIE的提高要比对TMR的提高更显著。 展开更多

关键词 非对称势垒 自旋注入效率 隧穿磁电阻 铁磁交换能

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