光学显微探测反铁磁磁畴及其在外场下的演化

批准号:
11974079
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
吴义政
依托单位:
学科分类:
磁学及自旋电子学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴义政
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中文摘要
反铁磁和铁磁是两种基本磁结构。对于反铁磁磁畴结构的研究,不但有助于深入理解反铁磁自旋相互作用,也决定了反铁磁材料在自旋电子学器件中的应用能力。反铁磁自旋电子学的发展需要在磁场和电场作用下原位实时测量反铁磁磁畴结构及演化。申请人最近发展了一种基于Voigt效应的光学显微测量反铁磁磁畴的新方法。本项目申请利用光学显微探测反铁磁磁畴及其在外场下的演化,主要内容包括: (1)利用光学显微镜技术研究高质量单晶反铁磁薄膜中反铁磁磁畴随着厚度、生长条件和各向异性的变化,以及横向尺寸对反铁磁磁畴的调控;(2)在铁磁/反铁磁异质结构中,研究界面交换耦合导致的反铁磁磁畴的动力演变过程,通过研究磁畴微结构的动态变化来理解交换耦合的物理机制,探索磁场作用下的反铁磁磁畴壁运动规律;(3)在微纳结构中研究反铁磁磁畴在电流脉冲下的演化行为,探索电流调控反铁磁磁畴的有效方法,促进反铁磁自旋电子学的发展。
英文摘要
Antiferromagnet and ferromagnet are two fundamental magnetic structures. The studies on antiferromagnetic (AFM) domain structure, will not only help understanding the interactions between AFM spins, but also influence the device applications of AFM materials in spintronics. The development of AFM spintronics requires the abilities of in-situ studying the AFM domains under magnetic or electric fields. We recently developed a new method to detect the AFM domains with optical microscope based on Voigt effect, and propose to study the AFM domains and its evolutions under external field with optical microscope. The outline of this proposed study is described as: 1) we will prepare high quality single-crystalline AFM thin films, and use the optical microscope to study the dependence of AFM domains on film thickness, the preparation condition and AFM anisotropy. Moreover, we will study the AFM domain properties due to lateral confinement in the AFM microstructures. 2) In FM/AFM heterostructures, we will study the real-time dynamical evolution of AFM domains due to interfacial exchange coupling under external magnetic field, and try to further understand the physical mechanism of exchange coupling by measuring the FM and AFM domains simultaneously. We will further explore the phenomena of AFM domain wall motion driven by magnetic field or the effective field due to the interface exchange coupling. 3) We will study the real-time evolution of AFM domains excited by the electric current pulse in the patterned AFM nanostructures, and explore the effective method to manipulate the AFM domains with the electric current, which will promote the development of AFM spintronics.
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:10.1103/physrevlett.128.137201
发表时间:2022
期刊:Physical Review Letters
影响因子:8.6
作者:Jia Xu;Jing Xia;Xixiang Zhang;Chao Zhou;Dong Shi;Haoran Chen;Tong Wu;Qian Li;Haifeng Ding;Yan Zhou;Yizheng Wu
通讯作者:Yizheng Wu
Reversible writing/deleting of magnetic skyrmions through hydrogen adsorption/desorption.
通过氢吸附/解吸可逆写入/删除磁性斯格明子
DOI:10.1038/s41467-022-28968-4
发表时间:2022-03-15
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Chen G;Ophus C;Quintana A;Kwon H;Won C;Ding H;Wu Y;Schmid AK;Liu K
通讯作者:Liu K
Thickness-dependent angular dependent magnetoresistance in single-crystalline Co film and Co/Pt heterostructures
单晶 Co 薄膜和 Co/Pt 异质结构中厚度相关的角度相关磁阻
DOI:10.1016/j.jmmm.2020.166863
发表时间:2020-08
期刊:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
影响因子:2.7
作者:Mengwen Jia;Fanlong Zeng;Xia Xiao;Chao Zhou;Xiaofeng Hu;Yizheng Wu
通讯作者:Yizheng Wu
Nanoengineered Spintronic-Metasurface Terahertz Emitters Enable Beam Steering and Full Polarization Control
纳米工程自旋电子超表面太赫兹发射器可实现光束转向和完全偏振控制
DOI:10.1021/acs.nanolett.2c03906
发表时间:2022
期刊:Nano Letters
影响因子:10.8
作者:Shunjia Wang;Wentao Qin;Sheng Zhang;Yuchen Lou;Changqin Liu;Tong Wu;Qiong He;Chuanshan Tian;Lei Zhou;Yizheng Wu;Zhensheng Tao
通讯作者:Zhensheng Tao
Tuning of spin relaxation and the Kondo effect in copper thin films by ionic gating
通过离子门控调节铜薄膜中的自旋弛豫和近藤效应
DOI:10.1103/physrevb.106.085118
发表时间:2022-08
期刊:PHYSICAL REVIEW B
影响因子:3.7
作者:Xingyu Shen;Yunjiao Cai;Yizheng Wu;Yi Ji
通讯作者:Yi Ji
高电导单晶磁性金属薄膜中自旋相关输运特性研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2022
- 负责人:吴义政
- 依托单位:
磁性多层膜中自旋流的产生、传输和探测规律及其应用
- 批准号:11734006
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:330.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:吴义政
- 依托单位:
单晶铁磁金属/重金属异质结构中自旋-轨道力矩效应研究
- 批准号:11474066
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:95.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:吴义政
- 依托单位:
反铁磁单晶超薄膜自旋结构和自旋输运研究
- 批准号:11274074
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:93.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:吴义政
- 依托单位:
单晶绝缘薄膜中自旋相关隧穿机制实验研究
- 批准号:10604015
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:吴义政
- 依托单位:
单晶薄膜中的自旋转移力矩效应研究
- 批准号:10544003
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:吴义政
- 依托单位:
国内基金
海外基金
