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基于拓扑/二维量子材料的自旋电子器件
1
作者 江龙兴 李庆超 +5 位作者 张旭 李京峰 张静 陈祖信 曾敏 吴昊 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期69-81,共13页
拓扑材料和二维材料等新型量子材料,为自旋电子器件的研究与发展提供了新契机.这些量子材料不但有助于提高电荷-自旋转换效率及提供高质量异质结界面,从而改善器件表现,更由于它们丰富的相互作用和耦合关系,能提供新奇物理现象和新的物... 拓扑材料和二维材料等新型量子材料,为自旋电子器件的研究与发展提供了新契机.这些量子材料不但有助于提高电荷-自旋转换效率及提供高质量异质结界面,从而改善器件表现,更由于它们丰富的相互作用和耦合关系,能提供新奇物理现象和新的物性调控机制,在自旋电子器件方面具有潜在的应用价值.拓扑材料和二维材料,尤其是层状拓扑材料、二维磁性材料以及它们组成的异质结的相关研究,取得了丰硕的成果,兼顾了启发性与及时的实用性.本文将综述这些新型量子材料的近期研究成果:首先重点介绍拓扑材料在自旋轨道力矩器件中实现的突破;其次着重总结二维磁性材料的特性及其在自旋电子器件中的应用;最后将进一步讨论由拓扑材料/二维磁性材料组成的全范德瓦耳斯异质结的研究进展. 展开更多
关键词 自旋电子器件 拓扑材料 二维材料 全范德瓦耳斯异质结
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反铁磁自旋电子器件及其研究进展 被引量：1
2
作者 粟傈 童良乐 +1 位作者 李晴 王可欣 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第2期127-136,共10页
反铁磁凭借对外磁场不敏感、电场自旋调控以及自旋动力学响应速度快等优势成为当前自旋电子器件研究热点。首先将反铁磁自旋电子器件划分为存储器件、逻辑器件和类脑器件三类进行介绍,对各类器件发展历程进行分析和归纳,展示在结构设计... 反铁磁凭借对外磁场不敏感、电场自旋调控以及自旋动力学响应速度快等优势成为当前自旋电子器件研究热点。首先将反铁磁自旋电子器件划分为存储器件、逻辑器件和类脑器件三类进行介绍,对各类器件发展历程进行分析和归纳,展示在结构设计、自旋调控、速度能耗等方面的特点,其中基于纯电场自旋轨道矩和交换偏置场调控的反铁磁器件极具发展前景。同时,介绍了近年反铁磁信号的探测和调控机制的研究旨在帮助器件设计研究,例如磁场和电流调控、电场调控等;最后从物理机制、器件设计和实际应用角度总结了反铁磁自旋电子器件领域存在的困难和挑战,展望了其发展方向和机遇。 展开更多
关键词 反铁磁 自旋调控 综述 自旋电子器件 存储与逻辑器件 类脑器件
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自旋电子学、自旋电子器件及GaAs中电子自旋弛豫研究 被引量：1
3
作者 赖天树 刘鲁宁 +3 位作者 寿倩 雷亮 文锦辉 林位株 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期189-192,共4页
评述了自旋电子学及自旋电子器件的发展,自旋电子器件的应用,半导体自旋电子学的研究内容及目前的研究现状.给出了我们的有关GaAs中电子自旋偏振与相干弛豫的研究结果.
关键词 自旋电子学 自旋电子器件 GAAS 半导体 相干弛豫
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自旋电子学和自旋电子器件 被引量：2
4
作者 陈培毅 邓宁 《微纳电子技术》 CAS 2004年第3期1-5,20,共6页
自旋电子学是近年来发展起来的微电子学和磁学的交叉学科,主要研究自旋极化电流的注入、控制和检测。本文介绍了自旋电子学和器件的研究进展,着重讨论了自旋注入和检测的问题,分析了自旋电子器件研究的核心问题和难点。自旋电子学的研... 自旋电子学是近年来发展起来的微电子学和磁学的交叉学科,主要研究自旋极化电流的注入、控制和检测。本文介绍了自旋电子学和器件的研究进展,着重讨论了自旋注入和检测的问题,分析了自旋电子器件研究的核心问题和难点。自旋电子学的研究有着重要的理论意义,自旋器件在信息科学领域也具有十分广阔的应用前景。 展开更多
关键词 自旋电子学 自旋电子器件 自旋注入 自旋输运 自旋极化电流
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铁电-自旋电子器件的研究与进展
5
作者 方梅 郭旺 +5 位作者 李郁泉 夏华艳 宋克睿 王宇泰 古子洋 李柯铭 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期729-736,761,共9页
自旋电子器件是操控和利用电子自旋属性的器件,相比微电子器件具有能耗更低、密度更高、响应更快和非易失性等特点,是新一代信息器件发展和取得突破的一个重要方向。基于自旋电子器件的基本原理,如自旋极化、自旋注入、自旋传输、自旋... 自旋电子器件是操控和利用电子自旋属性的器件,相比微电子器件具有能耗更低、密度更高、响应更快和非易失性等特点,是新一代信息器件发展和取得突破的一个重要方向。基于自旋电子器件的基本原理,如自旋极化、自旋注入、自旋传输、自旋弛豫、自旋探测等,综述了近10年来铁电材料应用于自旋电子器件领域的相关研究工作,主要包括多铁隧道结、铁电有机自旋阀、铁电调控自旋轨道耦合等,论述了自旋电子器件外场调控和多功能化相关的工作进展。由于铁电材料晶格-电荷-自旋-轨道4者之间的相互作用,铁电-自旋电子器件可通过外加电场调控电极化率、外加磁场调控自旋极化率以及外加电场调控界面效应(如晶格、界面电场、应力)等,对器件性能进行调制,有望应用于忆阻器、多阻态存储器、逻辑器件等。 展开更多
关键词 自旋电子器件 铁电调控 磁阻 自旋-轨道耦合 自旋注入 自旋探测
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奇迹材料将自旋电子器件变为现实
6
《新材料产业》 2017年第7期77-77,共1页
电子自旋器件具有存储密度高、响应速度快等优点。一经应用，计算设备的运行效率、速度和存储容量都将得到极大提升，能量消耗也会随之降低，可以延长设备电池的使用寿命。另外，电子自旋材料并不激发磁场，因此不会对其他器件产生干扰... 电子自旋器件具有存储密度高、响应速度快等优点。一经应用，计算设备的运行效率、速度和存储容量都将得到极大提升，能量消耗也会随之降低，可以延长设备电池的使用寿命。另外，电子自旋材料并不激发磁场，因此不会对其他器件产生干扰，处理的数据也很难被监视。 展开更多
关键词 自旋电子器件 材料 电子自旋 响应速度 计算设备 存储密度 运行效率 存储容量
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澳大利亚拉筹伯大学探索金刚石在自旋电子器件中的应用潜能
7
《新材料产业》 2018年第3期77-77,共1页
近日，澳大利亚拉筹伯大学的研究人员测量了电荷载子自旋与金刚石磁场的相互作用强度。研究结论表明金刚石材料具备应用于自旋电子器件的关键特性。金刚石之所以受到科学家的关注，是因为它比传统半导体材料更容易被加工和制造成自旋电... 近日，澳大利亚拉筹伯大学的研究人员测量了电荷载子自旋与金刚石磁场的相互作用强度。研究结论表明金刚石材料具备应用于自旋电子器件的关键特性。金刚石之所以受到科学家的关注，是因为它比传统半导体材料更容易被加工和制造成自旋电子器件。传统量子器件基于多半导体薄层结构，这需要在超高真空状态下完成十分精密的制造过程。 展开更多
关键词 自旋电子器件 金刚石材料 澳大利亚 应用 大学 半导体材料 相互作用强度 制造过程
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中科院合物院新型有机自旋电子器件研究获进展
8
《军民两用技术与产品》 2015年第9期28-28,共1页
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心的研究人员采用新型半导体材料，制备出了高性能有机自旋阀器件。
关键词 自旋电子器件 中科院 合肥物质科学研究院 半导体材料 中国科学院 研究人员 科学中心 强磁场
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自旋电子器件前景如何
9
作者 竞成 《世界产品与技术》 1999年第3期33-34,共2页
关键词 自旋电子器件 半导体器件 GMR器件 电子器件
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基于InAs/GaAs异质结的δ掺杂磁半导体纳米结构的电子自旋输运
10
作者 李健文 梁文斯钰 +3 位作者 朱昊天 赖伊倩 吴子明 吴琦 《宜春学院学报》 2023年第6期36-40,101,共6页
本文研究了基于InAs/GaAs异质结的δ掺杂磁纳米结构的电子自旋输运性质。计算了透射系数、电导和自旋极化。主要分析和讨论了δ掺杂的权重和位置对电子自旋极化输运的影响。结果表明,δ掺杂权重的增加可以显著抑制电子的透射系数和电导... 本文研究了基于InAs/GaAs异质结的δ掺杂磁纳米结构的电子自旋输运性质。计算了透射系数、电导和自旋极化。主要分析和讨论了δ掺杂的权重和位置对电子自旋极化输运的影响。结果表明,δ掺杂权重的增加可以显著抑制电子的透射系数和电导。通过改变δ掺杂的权重和位置可以实现较大程度的自旋极化。研究结果将有助于理解δ掺杂磁纳米结构中的实验现象和设计δ掺杂可调制自旋电子器件。 展开更多
关键词 磁纳米结构 Δ掺杂 自旋极化 自旋电子器件
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半导体自旋电子学的研究与应用进展
11
作者 刘林生 刘肃 +7 位作者 王文新 赵宏鸣 刘宝利 蒋中伟 高汉超 王佳 陈弘 周均铭 《电子器件》 CAS 2007年第3期1125-1128,共4页
自旋电子学是一门最新发展起来的涉及磁学、电子学以及信息学的交叉学科.自旋电子器件与普通半导体电子器件相比具有不挥发、低功耗和高集成度等优点.本文介绍了半导体自旋电子学的研究对象和内容,主要包括磁性半导体、自旋注入、自旋... 自旋电子学是一门最新发展起来的涉及磁学、电子学以及信息学的交叉学科.自旋电子器件与普通半导体电子器件相比具有不挥发、低功耗和高集成度等优点.本文介绍了半导体自旋电子学的研究对象和内容,主要包括磁性半导体、自旋注入、自旋探测以及自旋输运等.本文综述了半导体自旋电子学目前的研究进展及其在自旋电子器件和量子信息处理中的应用. 展开更多
关键词 半导体自旋电子学 自旋电子器件 磁性半导体
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电子自旋弛豫机理研究
12
作者 吴羽 《牡丹江师范学院学报（自然科学版）》 2007年第4期19-20,共2页
确定电子自旋稳定性的最重要的性质是自旋弛豫时间,文中介绍了DP、EY、BAP等三种重要的自旋弛豫机制以及它们的实验进展,为室温下可以使用的自旋电子器件设计提供了重要依据.
关键词 自旋弛豫 电子 空穴 自旋电子器件
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自旋电子学研究的最新进展 被引量：2
13
作者 鲁楠 刘之景 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第1期10-13,24,共5页
自旋极化电子的高效注入、自旋霍尔效应和自旋流的产生与探测都是目前自旋电子学中热门研究专题,世界一些著名学术刊物屡见报道。对这些重要内容的理论和实验的最新研究成果进行了介绍。通过自旋极化电子高效注入方法和材料的研究,人们... 自旋极化电子的高效注入、自旋霍尔效应和自旋流的产生与探测都是目前自旋电子学中热门研究专题,世界一些著名学术刊物屡见报道。对这些重要内容的理论和实验的最新研究成果进行了介绍。通过自旋极化电子高效注入方法和材料的研究,人们期望研制出新一代自旋电子器件,进而实现应用电子自旋传输、记录和存储信息的目标。近期实验给出,自旋极化电子从铁磁金属注入半导体和金属都获得较高的极化率。各种注入方法中,自旋流直接注入法目前备受关注,因为自旋霍尔效应为自旋流的产生与探测提供了新的途径,即自旋霍尔效应可以产生自旋流,但因无霍尔电压故不容易测量;而逆自旋霍尔效应又将自旋流转化为电流,使得难以测量的自旋流又可以直接用电学方法测量。 展开更多
关键词 自旋电子学 自旋霍尔效应 自旋流 自旋极化电子 自旋注入 自旋电子器件
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基于磁斯格明子的器件设计研究进展
14
作者 赵国平 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期285-296,F0002,共13页
磁斯格明子是一种纳米级的拓扑自旋结构,由于其具有较好的稳定性、奇特的动力学特性以及较低的能耗,有望应用于未来超高密度存储和自旋电子器件而被磁学和自旋电子学领域高度关注.自2009年首次被观测到以来,人们对磁斯格明子的宿主材料... 磁斯格明子是一种纳米级的拓扑自旋结构,由于其具有较好的稳定性、奇特的动力学特性以及较低的能耗,有望应用于未来超高密度存储和自旋电子器件而被磁学和自旋电子学领域高度关注.自2009年首次被观测到以来,人们对磁斯格明子的宿主材料体系、产生条件以及调控方式等方面进行了大量研究.过去对磁斯格明子的研究重点主要集中在基础科学上,然而近年来逐渐从基础科学向实际应用转变.重要的是,许多基于磁斯格明子的自旋电子器件已经被设计出来,并引起了人们的极大兴趣.主要介绍近几年来磁斯格明子器件的最新研究进展,其中包括赛道存储器件、逻辑运算器件、类晶体管器件、二极管器件、纳米振荡器以及类脑器件等.此外,根据磁斯格明子的特性,总结其在不同自旋电子器件中的应用,并预测未来磁斯格明子自旋电子器件的发展趋势. 展开更多
关键词 磁斯格明子 拓扑自旋结构 自旋电子器件
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硅基自旋注入研究进展
15
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
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复杂氧化物中电子相分离的量子调控
16
作者 王文彬 朱银燕 +1 位作者 殷立峰 沈健 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期111-124,共14页
复杂氧化物可以呈现出高温超导、庞磁阻以及多铁效应等诸多新奇的物理现象.这类材料中的电荷/自旋/轨道和晶格自由度之间的强耦合相互作用,可以导致多种相互竞争且能量非常接近的电子态的空间共存,这就是电子相分离现象.如果可以将材料... 复杂氧化物可以呈现出高温超导、庞磁阻以及多铁效应等诸多新奇的物理现象.这类材料中的电荷/自旋/轨道和晶格自由度之间的强耦合相互作用,可以导致多种相互竞争且能量非常接近的电子态的空间共存,这就是电子相分离现象.如果可以将材料的空间尺寸缩小到电子相分离的特征长度,其物理性质甚至电子关联作用本身都会发生根本的变化,从而有可能实现复杂氧化物中的量子调控.本文综述了我们课题组在过去几年中针对复杂氧化物中电子相分离的量子调控取得的进展,内容包括:发现了锰氧化物边缘电子态,通过氧化物微纳加工技术,实现了量子态空间分布的调控,提高了庞磁阻锰氧化物的临界温度;研究了当材料空间尺度小于其电子相分离特征尺度时电子相分离的表现,确定了在电子相分离消失以后体系的磁结构;通过超晶格生长技术调控了材料中的掺杂有序度,对锰氧化物中大尺度的电子相分离的物理机理从实验上给出了解释. 展开更多
关键词 复杂氧化物 电子相分离 量子调控 自旋电子器件
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ZnO基稀磁半导体薄膜材料研究进展 被引量：7
17
作者 刘学超 施尔畏 +2 位作者 张华伟 宋力昕 陈之战 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期513-520,共8页
稀磁半导体(DMSs)材料同时利用了电子的电荷和自旋属性,具有优异的磁、磁光、磁电等性能,在材料科学和未来自旋电子器件领域具有广阔的应用前景．本文对近几年来ZnO 基稀磁半导体薄膜材料研究进展作一综述,对研究热点和存在问题作一评价... 稀磁半导体(DMSs)材料同时利用了电子的电荷和自旋属性,具有优异的磁、磁光、磁电等性能,在材料科学和未来自旋电子器件领域具有广阔的应用前景．本文对近几年来ZnO 基稀磁半导体薄膜材料研究进展作一综述,对研究热点和存在问题作一评价,提出解决的思路,最后对DMSs器件的潜在应用作简单介绍． 展开更多
关键词 ZNO 稀磁半导体 过渡金属 自旋电子器件
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铁磁电材料BiFeO_3及研究进展 被引量：8
18
作者 刘红日 刘堂昆 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期90-93,共4页
BiFeO_3是一种典型的铁磁电材料,因为室温下共存的铁电性与磁性以及在新型存储器件,自旋电子器件方面都有着广泛的应用前景使其受到了广泛的关注。综述了 BiFeO_3陶瓷和薄膜的结构、性能以及制备方法,并提出了研究中需要解决的一些问题。
关键词 BIFEO3 磁电材料 研究进展 自旋电子器件 存储器件 制备方法 铁电性 共存
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栅控电势磁性隧道结的隧穿磁阻研究 被引量：1
19
作者 方贺男 陶志阔 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第8期47-51,共5页
基于Slonczewski理论模型和矩阵方法研究了由栅控制中间层电势高度的磁性隧道结的隧穿磁阻效应。数值计算了中间层势垒为0~3 V以及中间层势阱为0~3 V的磁性隧道结的隧穿磁阻随着中间层厚度改变的变化曲线。计算结果表明，当中间层为势... 基于Slonczewski理论模型和矩阵方法研究了由栅控制中间层电势高度的磁性隧道结的隧穿磁阻效应。数值计算了中间层势垒为0~3 V以及中间层势阱为0~3 V的磁性隧道结的隧穿磁阻随着中间层厚度改变的变化曲线。计算结果表明，当中间层为势垒时，隧穿磁阻随着中间层厚度单调下降；当中间层为势阱时，隧穿磁阻随着中间层厚度振荡，并且相比于势垒情况时明显提高。这说明栅控中间层磁性隧道结相比于传统磁性隧道结具有更好的可控性和提高隧穿磁阻效应的潜力。 展开更多
关键词 隧穿磁阻效应 磁性隧道结 栅控中间层 自旋极化输运 自旋电子器件 自旋电子学
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Fe3Si薄膜的制备和性能研究 被引量：1
20
作者 朱培强 张晋敏 +1 位作者 郑旭 陈站 《纳米科技》 2010年第5期34-37,共4页
介绍了Fe3Si的一些基本特性及Fe3Si薄膜的几种主要制备方法,重点介绍了分子束外延法中不同类型衬底、温度对Fe3Si薄膜形成的影响,并且分析了各种制备方法中的一些重要参数对薄膜结构及性质的影响。随着Fe3Si薄膜制备工艺的不断完善,Fe3S... 介绍了Fe3Si的一些基本特性及Fe3Si薄膜的几种主要制备方法,重点介绍了分子束外延法中不同类型衬底、温度对Fe3Si薄膜形成的影响,并且分析了各种制备方法中的一些重要参数对薄膜结构及性质的影响。随着Fe3Si薄膜制备工艺的不断完善,Fe3Si薄膜将会成为一种性能优秀的自旋电子器件。 展开更多
关键词 薄膜制备 Fe3Si薄膜 自旋电子器件
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