垂直磁化薄膜的超快磁动力学进动阻尼特性研究
结题报告
批准号:
51171047
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
张宗芝
依托单位:
学科分类:
E0107.金属功能材料
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
贺赫、王光中、朱艳燕、朱炜炜、廖嘉霖
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中文摘要
易磁化轴垂直取向的薄膜体系由于其具有优异的磁稳定性和热稳定性等特点,使其在自旋转矩型磁电阻随机存储器(STT-MRAM)等方面颇具应用潜力。针对该体系超快磁动力学行为及其阻尼进动特性的调控研究,对提高信息存取速度和有效降低磁化翻转所需临界电流等问题至关重要,是研发高速、大容量STT-MRAM的基础。本课题拟采用时间分辨的磁光克尔效应泵浦探测技术,针对激光诱导的磁矩超快进动和衰减过程展开实时测量研究,探讨建立磁进动阻尼因子与磁性薄膜的垂直各向异性、成份、厚度、均匀性以及近邻非磁性层等之间的依赖关系,从本质上阐明影响阻尼因子的物理机理,进而探讨降低阻尼因子的优化材料结构,获得适合STT-MRAM用的优异垂直磁化薄膜系统。
英文摘要
深入理解垂直磁各向异性薄膜材料和器件中的静态磁性和超快动力学行为并对其实现有效调控,对推进高速大容量自旋转矩型磁性随机存储器及其它自旋电子器件的开发至关重要。本项目针对一些与实际应用相关的关键科学技术问题开展了相关研究。在该项目资助下,共发表了26篇SCI论文(其中本人为第一作者或通讯作者的文章有18篇),含Applied Physics Letters 11篇,Scientific Reports 3篇,申请国家发明专利1项。项目执行期间主要取得以下结果:(1)探讨了影响[CoFeB/Pt] 及[Co/Ni]多层膜垂直各向异性的机理,通过优化结构和制备工艺提高了热稳定性;(2)揭示了垂直磁化多层膜中自旋波热激发以及表面粗糙度对界面耦合的影响规律,改善了耦合强度的温度依赖性;(3) 在TbCo和Co/Ni垂直复合结构中实现了界面直接交换耦合强度的大幅度调节, 并获得高达2.9 kOe的交换偏置场;(4) 设计L10-FePt/[Co/Ni]5/Ru/[Co/Ni]10交换耦合介质结构,实现了优异的角度容忍限度、低剩磁、窄翻转场分布和增强的热稳定性;(5) 获得了垂直各向异性强度可控、磁性层厚度范围宽1-3.0nm、本征阻尼因子小(<0.028) 的氧化Co2FeAl合金薄膜;(6)此外,在极化电流和脉冲电场诱导的磁矩翻转和进动行为、飞秒激光激发超快退磁行为的微磁学模拟方面也做了不少工作。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1109/tmag.2013.2252154
发表时间:2013-07
期刊:IEEE Transactions on Magnetics
影响因子:2.1
作者:Qinyuan Jin;Qinyuan Jin;Yaowen Liu;Yaowen Liu
通讯作者:Yaowen Liu
Depinning of vortex domain walls from an asymmetric notch in a permalloy nanowire
从坡莫合金纳米线中的不对称凹口脱钉涡旋畴壁
DOI:10.1063/1.4745788
发表时间:2012-08-20
期刊:APPLIED PHYSICS LETTERS
影响因子:4
作者:Zhu, Weiwei;Liao, Jialin;Xu, Yongbing
通讯作者:Xu, Yongbing
DOI:10.1016/j.tsf.2013.02.040
发表时间:2013-05
期刊:Thin Solid Films
影响因子:2.1
作者:Shaohai Chen;Hui Zhao;Guang-jun Wang;Zongzhi Zhang;B. Ma;Q. Jin
通讯作者:Shaohai Chen;Hui Zhao;Guang-jun Wang;Zongzhi Zhang;B. Ma;Q. Jin
Multiple Reflection Effect on Spin-Transfer Torque Dynamics in Spin Valves with a Single or Dual Polarizer
具有单或双偏振器的自旋阀中自旋传递扭矩动力学的多重反射效应
DOI:10.1142/s2010324715500034
发表时间:2015
期刊:SPIN
影响因子:1.8
作者:Weiwei Zhu;Zongzhi Zhang;Jianwei Zhang;Yaowen Liu
通讯作者:Yaowen Liu
DOI:10.1063/1.4929474
发表时间:2015-08
期刊:AIP Advances
影响因子:1.6
作者:M. Tang;Zongzhi Zhang;Q. Jin
通讯作者:M. Tang;Zongzhi Zhang;Q. Jin
二维磁性体系中飞秒时间分辨的超快自旋动力学研究与光磁调控
  • 批准号:
    12374104
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52.00万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
拓扑绝缘体/磁性薄膜异质结中自旋泵浦效应的全光法研究及调控
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
自旋轨道转矩效应驱动的磁动力学研究
  • 批准号:
    11874120
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
垂直磁化交换耦合复合薄膜结构的超快自旋动力学研究
  • 批准号:
    51671057
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
磁性隧道结中电场调控磁化翻转的微磁学模拟研究
  • 批准号:
    11474067
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    89.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
磁性隧道结中垂直自旋转矩效应的微磁研究
  • 批准号:
    11074046
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
易轴垂直取向巨磁电阻器件中电流驱动的磁矩翻转效应
  • 批准号:
    50771033
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
巨磁电阻器件中极化电流激发的自旋波效应研究
  • 批准号:
    10604016
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    张宗芝
  • 依托单位:
国内基金
海外基金