基于朗道-利夫席茨-吉尔伯特方程的自旋阀动力学研究进展

巨磁阻效应的发现开辟了自旋电子学研究的新时代.目前,自旋电子学已经发展成为与磁学、半导体、微电子学、凝聚态物理等学科紧密结合的新学科.在自旋电子学研究中自旋阀结构,包括垂直自旋阀和横向自旋阀,发挥了至关重要的作用并成为各类自旋电子器件设计的基础.借助于各种自旋阀器件,人们又相继发现了Slonzeweski自旋转移矩、类场矩、自旋霍尔效应、自旋轨道矩等重要物理效应.本文将综述这些物理效应的概念及应用前景、面向应用需要解决的问题等等.我们将重点关注基于朗道-利夫席茨-吉尔伯特方程的动力学研究的进展情况.     

新型非局域磁纳米开关的原理和研究进展

利用磁体进行信息记录的器件都需要操控磁体的磁矩,即使得磁体的磁矩翻转(磁化反转),从而实现"0"和"1"的信息转化。目前,实现纳米磁体磁矩翻转的方法主要有3种,即最传统的利用外磁场的方法、利用自旋转矩方法和利用自旋轨道矩的方法。后2种基于自旋矩的磁矩操控方法不需要外磁场,方便而且节能,不论是技术层面还是物理层面,都为科技人员展开了辽阔的研究空间。自旋轨道矩的发现始于近年自旋轨道耦合的研究,特别是自旋霍尔效应的研究。自旋霍尔效应和逆自旋霍尔效应现在被公认为是一种自旋操控的有效手段,它通过对铁磁/非磁双层系统上的铁磁体施加自旋矩使其磁矩翻转,并能探测由自旋注入或泵浦方法产生的自旋电流。本文综述了基于自旋霍尔效应等新物理效应的纳米磁体磁矩翻转的原理和研究进展情况。从应用和测量观点出发,磁矩翻转的非局域控制对于发展新型磁存储等自旋电子器件具有更大意义。本文介绍了几种主要的非局域自旋器件对材料的要求,对几种主要的材料参数进行了初步汇总。     

金属化合物超级电容器电极材料研究现状

超级电容器是相比于锂离子电池等传统电池更具有优势的电容技术。电极材料是超级电容器中最重要的组成部分，它决定了超级电容器的性能，故在研究时引起了学者们的高度关注。由于电极材料的不同，在储能机理上具有不同的性质与差别。金属化合物作为电极材料中理论比电容优良的材料，具有很高的研究价值。着重围绕金属氧化物、金属硫化物以及金属氢氧化物3个方面分析，对当前金属化合物作为超级电容器电极材料发展方向和相应的研究进展进行归纳，目的是对金属化合物作超级电容器电极材料方面的优劣势进行一定的认识，从而在其发展研究上提供一些参考。     

高功函数金属Al作阴极的高效率白光聚合物电致发光

我们用聚电解质PFN做电子注入层,制备了高功函数金属Al做阴极的高效率白光聚合物电致发光。以蓝绿光发光中心的聚合物为主体和掺杂红光磷光染料,通过改变红磷光的掺杂浓度调节器件的电致发光光谱,得到白光发射。并研究了电子传输材料对WILLED器件发光光谱的影响。     

NiO/NiFe/Cu/NiFe自旋阀中巨磁电阻效应的各向异性

用射频磁控溅射的方法制备自旋阀NiO／NiFe／Cu／NiFe,通过改变外磁场、电流以及钉扎层易轴间的相对取向,研究自旋阀中的磁电阻与三者相对取向间的关系。结果表明,在自旋阀中磁电阻效应具有各向异性的特点。各向异性的起因在于磁性材料的磁各向异性和磁性材料中电子散射的各向异性。     

氧桥联席夫碱GdCo双核配合物磁学性质理论研究

采用DFT-BS方法,以氧桥联GdCo希夫碱双核配合物为研究对象,采用B3LYP泛函在混合基组(Gd/SARC-TZV、Co/TZV、其他SVP)下,选择DHK2相对论效应,数值积分精度使用4.0,计算所得结果与实验测量值最吻合。Mulliken自旋密度分析和分子磁轨道分析显示,磁中心Gd(Ⅲ)主要是自旋极化作用,Co(Ⅱ)主要是自旋离域作用。磁中心间的耦合作用通过氧桥(即Gd1-O_3-Co2和Gd1-O_4-Co2)的超交换作用实现,磁中心间有较强的轨道相互作用,磁轨道主要是由Gd的4~(f_(z~2x))轨道、Co的3~(d_(x~2-y~2))轨道和桥O原子的2p_z轨道组成。     

非共线横向自旋阀结构逆自旋霍尔效应

逆自旋霍尔效应是测量材料自旋输运参数(比如自旋霍尔角、自旋扩散长度等)的重要手段。目前关于逆自旋霍尔效应的实验研究比较多,但理论计算相对缺乏。发展高效精准的计算方法十分重要。本文计算了横向自旋阀结构中,逆自旋霍尔信号随磁铁非共线角度的变化关系。我们的计算针对目前最具前景的常规合金Cu Bi和Cu Ir展开。结果表明Cu Bi的逆自旋霍尔信号最强。对计算的一些困难(比如接触电阻的确定等)也做了讨论。结果对深入理解自旋输运具有一定价值。     

NiO／NiFe／Cu／NiFe自旋阀中巨磁电阻效应的各向异性

用射频磁控溅射的方法制备自旋阀ＮｉＯ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＮｉＦｅ,通过改变外磁场,电流以及钉扎层易轴间的相对取向,研究自旋阀中的磁电阻与三者相对取向间的。结果表明,在自旋阀中磁电阻效应具有各向异性的特点,各向异性的起因在于磁性材料的磁各向异性和磁性材料中电子散射的各向异性。     

过渡金属络合物猝灭单重态氧能力的研究

研究了多种不同过渡金属络合物对单重态氧的猝灭问题。结果表明过渡金属络合物猝灭单重态氧的能力主要和络合物分子的几何构型有关。能形成平面四方形结构的络合物由于中心金属原子易于和~1O_2分子相接近因而具有强的猝灭~1O_2的能力,反之形成四面体形结构的络合物则猝灭能力减弱。     

纳米金属催化机理

概括纳米金属催化剂的晶体结构与特性,分别从电子效应、几何效应和载体效应3方面,对近年关于纳米金属催化机理研究的理论和经验进行评述。着重介绍纳米金属镍催化高氯酸铵热分解机理,并指出纳米金属催化剂催化机理的研究仍然是目前催化剂重点研究的课题之一。     

金属-有机框架在离子电容器中的应用与研究

离子电容器作为一种新型储能器件,其兼具了超级电容器的大功率密度与电池的高能量密度的特性,在便携式电子产品和混合动力电动汽车等储能领域中有着广泛的应用前景.作为离子电容器的核心组件,其电极材料的性能直接决定了整个器件的性能.因此,为进一步推动离子电容器的发展,开发出性能优异的电极材料势在必行.其中,金属-有机框架材料(M...     

金属酞菁激发态与氧的相互作用

比较了几种金属酞菁光敏产生单重态氧和超氧负离子的能力,结果表明它们产生~1O_2的能力与中心金属的电子结构有关,取决于三重态寿命和量子产率。顺序如下:Zn>Ga>Cu>H_2>Al>Co。产生O_2~-的能力不仅与三重态寿命和量子产率有关,也与激发能和氧化还原电位有关。其顺序如下:Ga>Al>Cu>Zn。还研究了酪氨酸与镓酞菁激发态相互作用,酪氨酸猝灭镓酞菁荧光。在除氧条件光激发下,酪氨酸猝灭镓酞菁的激发三重态发生电子转移,检测到GaTSPc~-在560nm处的瞬态吸收,在氧的存在下进一步反应生成O_i~-。     

纳米结构过渡金属氮化物用于电化学储能器件

为了满足未来对化学电源的需求,电化学储能器件的研究已经成为一个重要的课题,其中,电极材料的选择成为电化学储能器件研究中的重点。因此,综述了关于纳米结构的过渡金属氮化物的制备以及在电化学储能及能量转换方向的研究,强调了通过对过渡金属氮化物纳米结构的设计来提高材料电子导电性和离子导电性,从而提高材料电化学性能。     

茂金属催化剂用于乙烯聚合的研究和开发

在研究开发适合于浆液法聚乙烯生产工艺的茂金属催化剂的实验研究中，深入研究了桥链和非桥链，不同中心金属和茂环引入取代基等催化剂对乙烯聚合的影响。     

应用于OLED的Ir(Ⅲ)系列配合物磷光性质的DFT和TDDFT研究

过渡金属配合物由于其分子和电子结构的多样性已成为催化、分析化学、生物科学以及光电技术等诸多领域的重要研究课题。特别是在发光材料领域,过渡金属铱和铂的配合物,由于重金属原子的引入使其可以有效的利用三线态激子的辐射衰减来提高电致发光效率,进而引起了人们的极大兴趣。过渡金属配合物自旋轨道耦合能力强,能有效混合单重态和三重态激子,使电致发光器件内部量子产率达到100%,是理想的电致发光材料。本文利用理论计算方法研究了一系列过渡金属Ir(Ⅲ)配合物的几何结构、前线分子轨道性质、磷光光谱和电致发光性质。计算结果表明,辅助配体结构的改变对配合物电子结构和光谱性质有很大的影响。同时,本文中所研究的配合物都具有较好的空穴传输性质及电荷传输平衡的性能。     

金属配合物与蛋白质弱相互作用荧光法研究进展

金属配合物与蛋白质等生物分子的弱相互作用研究,是生物学家和化学家共同关注的课题,而荧光光谱法在推测金属配合物和蛋白质之间的弱相互作用方面表现出较大的优势。文章对近年来金属配合物与蛋白质的弱相互作用荧光光谱法研究进展进行了综述,并提出了该研究领域的新动向。     

异质结构碳材料的金属空气电池应用研究进展

金属空气电池在可穿戴电子产品和能源储存领域中具有巨大的应用潜力,然而稳定性差和能量效率低的问题限制其性能的进一步提高。电化学氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）对于金属空气电池的性能起着至关重要的作用。发展催化活性高、稳定性好的空气电极催化剂是未来的研究趋势。碳材料因具有导电性优异、结构多样等优势已被广泛用作金属空气电池的导电骨架支撑材料和电催化材料,成为研究的热点。对非金属原子掺杂碳材料、过渡金属及其衍生物掺杂碳材料以及单原子催化剂作为单功能或双功能催化剂的研究进行综述,着重介绍了其在金属空气电池中的应用,对空气电极催化剂存在的问题进行总结,并对未来的发展方向进行展望。     

类Fenton反应去除水体中络合态金属的研究进展

水体中有机络合态金属是一类结构稳定且难处理的污染物，种类繁多，对人类健康具有潜在危害。类Fenton反应在络合态金属的去除中具有高效、快速、反应彻底的优点。基于为水体中络合态金属处理奠定方法选择和机理分析的目的，本文综述了类Fenton反应去除有机络合态金属的研究，主要阐述了光Fenton、电Fenton、微波Fenton、超声Fenton及协同Fenton技术的去除机制和影响因素，对比分析了各方法的优缺点，展望了未来络合态金属去除的发展和应用前景。     

不同组成的金属氧化膜电极（DSA型）对ClO^—氧化反应速率影响的研究

本文用不同组成的钌钛、钯钛氧化膜电极(DSA 型),在不同浓度、pH、温度下测定了以 NaCl 或 NaClO_4为支持电解质的 NaClO溶液的阳极极化曲线,研究金属氧化膜组成对 ClO~-氧化反应速率的影响,结果得到:①ClO~-在阳极上的氧化反应速率受扩散步骤所控制;②不同支持电解质的中性盐效应和(?)效应不同而极化曲线的形状不同;③不同组成的金属氧化膜电极的放氧电位大小如下:Pt>PdO/TiO_2>RuO_2/TiO_2>RuO_2—PdO/TiO_2。最后一种电极的放氧电位最低可能由于 RuO_2含量高、PdO 含量过低所致。总之,在氧酸盐生产中采取减慢 ClO~-扩散速度的措施,以便防止 ClO~-在阳极上放氧,提高电流效率。PdO/TiO_2电极代替RuO_2/TiO_2电极会减少阳极上放氧。     

大连化物所在金属-载体强相互作用研究中取得新进展

正近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员傅强和中科院院士包信和研究团队成功地将金属-载体强相互作用(SMSI)拓展并应用到金属/碳化物催化体系,证明了该效应对于设计高效碳化物基催化材料的重要作用。金属-载体强相互作用是多相催化中的一个重要概念,该效应常常会导致界面电荷转移、金属结构改变、分子吸附调变等现象,并最终强