MnNiGa合金/压电陶瓷多铁异质结制备及其拓扑磁畴的电场调控
结题报告
批准号:
51901081
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
侯志鹏
依托单位:
学科分类:
E0107.金属功能材料
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
电场调控磁斯格明子具有发热小、调控自由度高等优点,非常有利于发展小型化、集成化和低能耗的磁斯格明子电子学器件,受到了国内外学者的广泛关注。现阶段电场调控磁斯格明子方面的研究主要集中于氧化物单晶或具有氧化物-金属界面的薄膜。然而,现有方法对广泛存在磁斯格明子的金属材料并不适用。基于此研究背景,本项目拟采用固相粘结工艺,将我们前期工作中发现的具有宽温区、跨室温磁斯格明子存在的MnNiGa合金单晶与压电陶瓷复合制成多铁异质结,并以此为研究对象,围绕电场、磁晶各向异性、磁交换作用与磁斯格明子拓扑磁畴演化之间的关联与调控这一关键科学问题,结合电场原位磁输运测量技术、电场原位磁力显微镜观测技术、微磁学模拟,建立电场与MnNiGa合金中磁斯格明子成核势垒之间的联系,并进一步阐述电场调控磁斯格明子拓扑磁畴演化的内在物理机制,最终建立电控磁斯格明子的理论框架,推动磁斯格明子实用化。
英文摘要
The project intends to manipulate the evolution of magnetic skyrmions in metals by using electric field based on a design of heterostructure. Such a heterostructure consists of piezoelectric ceramics and MnNiGa single crystal that is reported to host high-temperature stability skyrmions in our previous work. One of the research targets of this project is to solve a key scientific problem that the correlation and regulation among electric field, magnetocrystalline anisotropy, magnetic exchange coupling effect, and the evolution of magnetic skymions. Another one is to construct the relationship between the electric field and the nucleation barrier of magnetic skyrmions in the MnNiGa single crystal, by utilizing electric-field in-situ magnetotransport measurements, electric-field in-situ magnetic force microscope (MFM) and micromagnetic simulation. On the other hand, the intrinsic physical mechanism for controlling of the evolution of magnetic skyrmions by electric field is further studied. The ultimate goal of this project is to construct a theoretical model for electronically controlling the evolution of magnetic skyrmions, which are of great significance for future practical application of magnetic skyrmions.
在本项目支持下,我们制备出了MnNiGa单晶/PMNPT和[Pt/Co/Ta]12多层薄膜/PMNPT两类多铁异质结,并以此为研究对象,围绕电场、磁晶各向异性、磁交换作用与磁斯格明子拓扑磁畴演化之间的关联与调控这一关键科学问题,结合电场原位磁输运测量技术、电场原位磁力显微镜观测技术、微磁学模拟,建立了电场与MnNiGa合金中磁斯格明子成核势垒之间的联系,并进一步阐明了电场调控磁斯格明子拓扑磁畴演化的内在物理机制,建立了电场调控磁斯格明子的理论框架,推动了磁斯格明子实用化。
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:https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2021.100341
发表时间:2021
期刊:Materials Today Physics
影响因子:11.5
作者:Zhipeng Hou;Lingwei Li;Chen Liu;Xingsen Gao;Zhipan Ma;Guofu Zhou;Yong Peng;Mi Yan;Xi-xiang Zhang;Junming Liu
通讯作者:Junming Liu
DOI:10.1016/j.scib.2022.01.016
发表时间:2022-04-07
期刊:SCIENCE BULLETIN
影响因子:18.9
作者:Li, Sai;Du, Ao;Zhao, Weisheng
通讯作者:Zhao, Weisheng
Controlled Switching of the Number of Skyrmions in a Magnetic Nanodot by Electric Fields
通过电场控制磁性纳米点中斯格明子数量的切换
DOI:10.1002/adma.202107908
发表时间:2022-02-04
期刊:ADVANCED MATERIALS
影响因子:29.4
作者:Hou, Zhipeng;Wang, Yadong;Liu, Jun-ming
通讯作者:Liu, Jun-ming
DOI:10.1002/aelm.202100561
发表时间:2021-10
期刊:Advanced Electronic Materials
影响因子:6.2
作者:Yadong Wang;N. Mehmood;Z. Hou;W. Mi;Guofu Zhou;Xingsen Gao;Jun-ming Liu
通讯作者:Yadong Wang;N. Mehmood;Z. Hou;W. Mi;Guofu Zhou;Xingsen Gao;Jun-ming Liu
Electric-field-driven non-volatile multi-state switching of individual skyrmions in a multiferroic heterostructure
多铁异质结构中单个斯格明子的电场驱动非易失性多态切换
DOI:10.1038/s41467-020-17354-7
发表时间:2020-07-17
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Wang, Yadong;Wang, Lei;Liu, Junming
通讯作者:Liu, Junming
几何受限磁性薄膜结构中斯格明子个数的电场调控
  • 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:
    侯志鹏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金