铁电性、自旋-轨道耦合和带宽对铁磁/铁电异质结磁各向异性的调控

批准号:
11904415
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
27.0 万元
负责人:
张帮敏
依托单位:
学科分类:
A2007.磁学及自旋电子学
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
随着器件小型化和多功能化的发展,过渡族金属氧化物-掺杂稀土(Ln)与碱金属(A)离子Ln1-xAxMnO3锰氧化物-中的电荷、自旋、轨道和晶格自由度之间的相互耦合吸引了很大的注意。如何利用异质结界面耦合来获得并调控超薄锰氧化物薄膜的垂直磁各向异性,是影响应用的重要参数,但是未得到充分的探索。本项目拟结合铁磁/铁电异质结中界面耦合的多重因素,包括界面电荷累积、原子极性分布、轨道杂化和自旋-轨道耦合,为调控强关联氧化物异质结的磁各向异性提供有效的手段。以双层膜和超晶格结构的Ln1-xAxMnO3/Hf1-yZryO2异质结为基础,通过改变铁电层和铁磁层的性能及其界面耦合,从实验上探索调节磁各向异性的参数并总结一般规律,然后通过第一性原理计算进一步讨论界面耦合调控磁各向异性的微观机理。本项目将为在功能器件中充分利用过渡族金属氧化物的优点提供指导和参考价值。
英文摘要
In order to meet the requirements of minimization and multifunction for modern devices, the transitional metal oxide - manganite Ln1-xAxMnO3 with doped rare earth (Ln) and alkali metal (A) ions - has attracted much attention due to the strong coupling between charge, spin, orbital and lattice degree of freedom. How to obtaining and manipulating the perpendicular magnetic anisotropy of ultrathin manganite thin film, via interfacial coupling in heterostructure, is essential for practical application. This project would take the advantage of multiple control of different factors, including interfacial charge accumulation, polarized atomic distribution, orbital hybridization and spin-orbital coupling, and explore an effective method to control the magnetic anisotropy of manganite. By focusing on the Ln1-xAxMnO3/Hf1-yZryO2 hetero-structural interface in bilayer and superlattice, the effect of magnetic properties, ferroelectric properties and interfacial coupling with each other would be explored in experiment to study the rule of manipulation; further work by first-principle simulation on the mechanism of interfacial coupling would be carried out. The project would provide guidance on utilizing merits of transitional metal oxide in practical application.
随着器件的小型化和多功能化的发展,过渡族金属氧化物-掺杂稀土(Ln)与碱金属(A)离子 Ln1-xAxMnO3锰氧化物-中的电荷、自旋、轨道和晶格自由度之间的相互耦合吸引了很大的注意。如何利用异质结界面耦合来获得并调控超薄锰氧化物薄膜的垂直磁各向异性,是影响应用的重要参数,但是未得到充分的探索。本项目拟结合铁磁/铁电异质结中界面耦合的多重因素,研究了铁电极化、原子扩散、氧缺陷和应变对不同带宽的锰氧化物的磁电性能的调控,发现界面耦合能够显著的影响材料的饱和磁化强度、磁阻、点输运性质等。为在功能器件中充分利用过渡族金属氧化物的优点提供指导和参考价值。
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
Re-entrance to a ferromagnetic insulator with oxygen-vacancy ordering in the La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 superlattice
La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 超晶格中氧空位有序的铁磁绝缘体的再进入
DOI:10.1039/d1ta04137a
发表时间:2021
期刊:Journal of Materials Chemistry A
影响因子:11.9
作者:Bangmin Zhang;Lijun Wu;Xin Feng;Dongyang Wang;Xiao Chi;Guozhi Chai;Ping Yang;Jun Ding;Jiaguang Han;Jingsheng Chen;Yimei Zhu;Gan Moog Chow
通讯作者:Gan Moog Chow
Evolvement of atomic diffusion and corresponding effect in La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 superlattice
La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3超晶格中原子扩散的演化及其相应效应
DOI:10.1007/s10854-021-06657-0
发表时间:2021-07
期刊:Journal of Materials Science: Materials in Electronics
影响因子:--
作者:Bangmin Zhang
通讯作者:Bangmin Zhang
Tuning Irreversible Magnetoresistance in Pr0.67Sr0.33MnO3 Film via Octahedral Rotation
通过八面体旋转调节 Pr0.67Sr0.33MnO3 薄膜中的不可逆磁阻
DOI:10.1021/acsami.0c10402
发表时间:2020
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子:9.5
作者:Bangmin Zhang;Lijun Wu;Xin Feng;Chun Li;Xinyang Miao;Yajuan Hui;Kun Zhao;Jun Ding;Biaobing Jin;Han Wang;Yimei Zhu;Cheng-Jun Sun;Gan Moog Chow
通讯作者:Gan Moog Chow
CH3NH3+ and Pb immobilization through PbI2 binding by organic molecule doping for homogeneous organometal halide perovskite films
通过有机分子掺杂结合 PbI2 固定 CH3NH3 和 Pb,用于均质有机金属卤化物钙钛矿薄膜
DOI:10.1039/d2ta01340a
发表时间:2022
期刊:Journal of Materials Chemistry A
影响因子:11.9
作者:He Jiang;Qianqian Yao;Xiaoyue Zhang;Bangmin Zhang;Weiwei Xing;Yijing Sun;Weiming Xiong;Xin Luo;Wenpeng Zhu;Yue Zheng
通讯作者:Yue Zheng
Quasi-two-dimensional magnetic properties in atomic layer resolved La0.7Sr0.3MnO3/LaAlO3 superlattices
原子层解析La0.7Sr0.3MnO3/LaAlO3超晶格的准二维磁特性
DOI:10.1103/physrevb.107.085143
发表时间:2023
期刊:Physical Review B
影响因子:3.7
作者:Bangmin Zhang;Hong Zhang;Xiao Chi;Ping Yang;Jun Ding;Jingsheng Chen;Gan Moog Chow
通讯作者:Gan Moog Chow
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