P型半导体金刚石膜的磁阻

研究了p-型异质外延和同质金刚石膜的在不同温度和磁场下的磁阻,磁阻器件的结构为条形和圆盘形,实验结果表明磁阻强烈依赖于磁场、温度和样品的几何形状,圆盘结构的磁阻大于条形结构,条形结构的磁阻还取决于不同的长-宽比。利用F-S薄膜理论,计算磁场为5T时条形和圆盘结构的磁阻分别为0.38和0.74,讨论了霍耳效应对磁阻的影响。给出了形状效应的可能机制。     

非磁性半导体磁阻效应物理模型研究

非磁性半导体的磁阻效应一直以来受到了科研工作者的广泛关注,具有重大的研究意义和价值,在磁性传感器、高密度存储等方面有着潜在应用前景。主要综述了几种典型的非磁性半导体磁阻效应物理模型,即空间电荷效应模型、纳米非均匀性模型、二极管辅助几何增强模型、载流子复合模型和雪崩电离模型。最后,对非磁性半导体的雪崩电离基磁阻效应进行了分析和展望。     

NiFeNb薄膜的磁特性及磁阻效应研究

研究了射频磁控溅射膜（Ｎｉ８１Ｆｅ１９）１００－Ｎｂｘ的各向异性磁阻效应ＡＭＲ、矫顽力Ｈｃ、饱和磁化强度４ｘｍｓ和饱和磁化场Ｈ。研究其作为磁阻磁头材料和低磁场高灵敏度材料的可能性。我们发现Ｎｂ的含量对（Ｎｉ８１Ｆｅ１９）１００－ｘＮｂｘ的各向异性磁阻效应ＡＭＲ＝２％、矫顽力Ｈｃ＝１１９Ａ／ｍ和饱和磁化场Ｈｘ＝４４５Ａ／ｍ，适宜于低磁场高灵敏度检测材料。     

薄膜高频磁阻抗效应及其应用

本文介绍了Ｆｅ－Ｎｉ软磁薄膜高频磁阻抗效应及在磁传感技术中的应用，分析了讨论了获得高灵敏度磁传感的途径，磁性薄膜厚度的一般控制在４００ｎｍ以上抑制Ｎｅｅｌ壁的出现，为了提高电压输出变化灵敏度，需要沿被测场方向加向Ｏｅ的偏磁场并使高频磁场形成闭合回路，感生各向异性通过在溅射薄膜过程中加几百Ｏｅ平行于膜的直流磁场获得，与各向异性磁阻效应和巨磁阻效应相比，高频磁阻抗效应传感技术灵敏度高，无巴克豪森噪声，     

碲属线性巨磁阻材料研究进展

近年来,具有巨磁阻性质的材料,因其电阻随施加的磁场而显著变化,是现代电子设备中的关键材料。巨磁电阻碲化物由于具有无法预见的大的非饱和磁阻、超高迁移率以及反常霍尔效应等特性,可以用于强磁场探测、信息记录领域以及磁阻器件等(例如计算机的硬盘驱动器),有着重要的科学意义和广阔的应用前景。具有准二维特征、非平庸拓扑能带结构的金属碲属化合物,以及一维碲属银化物作为非饱和线性巨磁阻重要材料体系,表现出了优异的性质,被研究者重视。然而,目前该类材料仍存在一些问题,主要体现在:(1)合成方面。目前还未实现大规模生产高质量的大面积薄层、块体材料,这限制了其开发和应用。(2)性能与结构方面。巨磁阻、热电性能、压致超导、低能光吸收等优良特性已有研究,而通过掺杂等方法调节载流子浓度以提高巨磁阻性能还未被分析透彻。近年来,研究者主要从亟待解决的制备和性能问题展开研究,取得了重大进展。通过采用自上而下的技术已经证明以低成本制备层状材料是可能的,而自下而上的制备技术目前应用较广,例如化学气相沉积、助熔剂法等一系列方法,可以制备具有少量缺陷的高质量材料。磁电阻性能方面,碲属线性巨磁阻材料具有的各向异性磁电阻强烈依赖于角度和温度,当磁场、电场与晶轴取向不同时,磁电阻数值方面有很大区别,该类材料在低温0.53 K、高磁场60 T条件下,具有高至1 300 000%的磁电阻。相结构方面,过渡金属碲属化合物在2H相或者T、T'和Td畸变中是较稳定的,并可以诱导可逆相变。低能电子结构方面,费米面附近的电子-空穴口袋的尺寸和数量实现完美补偿,可成为巨磁阻效应特征出现的原因。本文以二维MoTe_2、WTe_2和一维Ag_2Te材料为代表,综述了近年来碲属线性巨磁阻材料的化学制备方法,以及性能与结构之间的密切关系,对比并提出了不同维度的线性磁阻材料制备方法的优缺点,并利用晶体各向异性等材料设计与合成策略来实现化学制备。探讨了该类材料晶体的磁电阻性能和结构的关系,总结了其在光电应用方面的重要意义,并展望了可通过掺杂、改性以有望改善性能的方式来激发该类材料在电子器件方面潜在的应用前景。     

自旋在有机半导体中的输运

当前的微电子器件主要是通过控制半导体中载流子的电荷来存储、处理和传输信息,电子的自旋自由度长期在这些应用中被忽略。自旋电子学主要是研究与载流子的自旋相关的各种现象和效应,为在微电子器件中集成这些自旋效应,产生各种更新更强的功能的自旋器件奠定基础。有机半导体材料由于自旋轨道作用和超精细作用很弱,自旋扩散长度被认为很长,因而是一种具有很强应用潜力的自旋电子材料。最近,我们研究组首次成功的在低温下,以有机材料Alq_3作为中间层,La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3(LSMO)和Co分别作为两个电极的三明治结构中,低温下获得了高达40%的巨磁电阻效应。磁电阻随有机材料厚度的增加指数衰减,根据修正后的Jullierre模型,自旋扩散长度估计为约45nm。另外,巨磁电阻效应随温度的升高而降低,在温度较高时,样品除了有巨磁电阻效应之外,还明显表现出一种物理机理完全不同的高场磁电阻效应,电阻随磁场的增加而持续降低。为了进一步研究这种高场磁电阻效应的物理机理,我们制备了仅有一个铁磁性电极的有机发光二极管LSMO/有机/Al器件,实验结果表明高场磁阻效应与有机材料和制备方法无关,同时,发光器件的电致发光效应随磁场的增大而...     

稳恒强磁场对Al-Cu扩散偶界面中间相形成和生长的影响

研究了稳恒强磁场作用下Al-Cu扩散偶界面中间相组成和扩散行为.结果表明:强磁场作用下扩散偶中间相厚度显著增加,并且随磁场强度增大,界面中间相组成发生变化.按照抛物线规律计算了强磁场作用下扩散偶中间相的扩散系数,发现在平行和垂直于磁场的两个方向上扩散系数有显著差异,垂直于磁场方向的扩散系数比平行于磁场方向更大.强磁场促进了Al-Cu扩散偶中Al和Cu原子的扩散,加速了界面中间相的形成和生长过程.磁场作用差异导致了扩散的各向异性.利用原子扩散理论初步分析了产生上述现象的原因.     

La0.7Sr0.3MnO3-Pb(Zr,Ti)O3双层膜中的磁电(ME)效应

由溶胶-凝胶法制备出锰酸盐La0.7Sr0.3MnO3粉料,经1300K热压并在1573K高温下烧结成块材,并与Pb(Zr,Ti)O3胶合形成弹性耦合双层膜.相较于涂敷膜(tape casting)复合样品,该双层膜显示出更为优良的ME耦合效应.横向耦合要比纵向耦合更为强烈,并当外加磁场为150 Oe时ME电压系数达到峰值.分析表明由磁场和频率变化导致的ME系数变化的实验值与理论值符合的很好.     

La_(1-x)Ca_xMnO_3低温高磁场下的电脉冲诱导电阻转变效应

对La1-xCaxMnO3(x=0.3,0.5)多晶材料的巨磁电阻效应及低温高磁场下的电脉冲诱导电阻可逆变化(EPIR)效应进行了研究,并对两者之间的区别进行了分析.实验结果表明,La1-xCaxMnO3(x=0.3和0.5)多晶材料在低温高磁场下仍具有EPIR效应,电阻在相同电脉冲下的变化率不随温度和施加磁场与否发生变化,表现出不同于巨磁电阻效应的变化规律.结合之前的研究结果,发现巨磁电阻效应是由于磁场造成磁矩的有序并继而造成电子的退局域化引起的,而EPIR效应则是由于电脉冲诱导氧离子迁移,导致载流子浓度变化引起的.     

Fe-Cr-Co永磁合金的穆斯堡尔效应和铁磁共振的研究

本文利用穆斯堡尔效应和铁磁共振研究了不同热处理条件对Fe_(62)Cr_(23)Co_(15)永磁合金磁性能的影响。热处理分为淬火,淬火后时效和淬火后磁场热处理再加时效三种。实验结果表明,经过磁场热处理和时效处理的样品、磁矩都出现明显的取向,其中磁场热处理效应更为明显。由低温(约80K)和室温穆斯堡尔谱,观测到后两种处理在室温下的顺磁相,测定了谱参数和磁矩的平均取向角。比较了从圆柱形样品轴向(纵向,亦为一般加磁场方向)和横切取的薄片样品的共振磁场随角度的变化,实验结果也表明易磁化方向不在轴向。差热分析曲线在约660℃出现的放热峰,这为选择适当的磁场热处理温度提供了一定的根据。     

有机磁电阻效应研究进展

介绍了近年国际上在π共轭有机半导体中新发现的有机磁电阻效应(Organic magnetoresistance,O-MAR)实验和理论的研究进展,展望了有机磁电阻效应的应用和研究.有机磁电阻效应不仅具有各向同性、常温下大磁电阻率和高磁场灵敏度的特点,而且不同于传统的磁电阻效应和目前广泛研究的巨磁电阻效应(Giant magnetore-sistance,GMR),其结构中不包含磁性材料也没有外部极化自旋的注入,是有机半导体的一种内禀性质.     

隧道磁电阻效应的原理及应用

隧道磁电阻具有饱和磁场低、工作磁场小、灵敏度高、温度系数小等优点,在磁随机存取存储器(MRAM)、TMR磁头和磁传感器等自旋电子器件上颇受欢迎,有着广阔的应用前景.重点介绍了隧道磁电阻效应中自旋相关输运特点及原理,阐述了最近几年国内外最新研究进展,最后讨论了隧道磁电阻效应在实际应用中所面临的一些问题.     

Magnetoresistance Amplification Effect in Silicon Transistor Device

正Large magnetoresistance discovered in nonmagnetic semiconductors offers an alternative route to renew magnetoelectronics without ferromagnets.However,it is still a great challenge to retain such large magnetoresistance under low magnetic field below Tesla.In this work,analogous to current amplifi-     

磁电阻效应的计算机辅助测试

概述了薄膜磁电阻效应的测试原理，着重分析了利用计算机实现磁电阻效应测试的智能化软件ＭＲＣＡＴ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）的设计。该系统集数据采样、数据处理、参数计算等功能于一体，具有交互性强、用户界面友好等特点。同时ＭＲＣＡＴ系统还能在计算机屏蔽、打印机上绘出被测样品的磁电阻效应曲线，并生成标准ＰＣＸ图象文件以供引用。     

掺Ag磁性氧化物的庞磁电阻效应

本文重点介绍了掺Ag的钙钛矿锰氧化物和磁铁矿的磁电阻增强效应。结构分析表明，这些材料是由铁磁性的钙钛矿锰氧化物相或亚铁磁性的磁铁矿相与非磁性的金属Ag相所组成的两相复合物。由于金属Ag相的存在，它们的低场磁电阻效应明显增强。这可归因于传导电子在磁性相和非磁性相界面处的自旋相关散射的增强。     

多晶La-Pb-Mn-O体材料的巨磁电阻效应

利用固相反应法制备了多晶立方结构的Ｌａ－Ｐｂ－Ｍｎ－Ｏ体材料,材料的铁磁相变温度ＴＣ为２５７Ｋ,其金属－半导体转变温度ＴＰ为２５１Ｋ,外加磁场分别为５Ｔ和１３Ｔ时,材料的巨磁电阻（ＧＭＲ）峰值分别达到了７２％和８５％,在７７Ｋ￣室温的温度范围内,材料都具有ＧＭＲ效应,ＴＰ附近具有ＧＭＲ峰值效应,ＧＭＲ效应与自旋极化行为有关,而ＴＰ附近的ＧＭＲ峰值效应除了与自旋极化子行为有关外,与磁场作用下勒流子自     

Optical Response on the Colossal Magnetoresistance Effect in Manganites

The magnetorefractive effect in magnetoreflection and magnetotransmission modes in the optimally doped manganite epitaxial films possessed the colossal magnetoresistance effect was in the wide spectral region studied. The strict correlation between the magnetorefractive effect and colossal magnetoresistance in the middle infrared region for all samples was observed. It was shown that the magnetorefractive effect is an optical response to the colossal magnetoresistance in manganites. The magnetorefractive effect can reach a few tens of percents in the field of 3 kOe near the Curie point and can be explained by the change of ratio of localized and delocalized charge carriers under the magnetic field. On the contrary, in the visible range no direct correlations between magnetorefractive effect and colossal magnetoresistance were detected. The magnetorefractive effect is related with the alteration of the optical density under the magnetic field in the region of interband optical transitions. The magnitude of the effect is at least one order less in comparison with one in the infrared, but exceeds the values of traditional linear magnetooptical phenomena as the Kerr effect. Finally, huge magnetorefractive effect in manganites may be used for creation of various magnetic sensors and light modulation.     

薄膜巨磁电阻效应及其研究进展

叙述了巨磁电阻效应的两种基本结构--颗粒膜和多层膜.分析了两者的异同、制备方法以及近年来的一些研究成果.在实际测量巨磁电阻效应过程中外界因素对其有很大影响,讨论了如磁场强度、温度、磁性颗粒形状、大小、分布情况、界面构型、非磁性层或颗粒与磁性层或颗粒对测量磁电阻效应数值的影响及其机制.