金属-氧化物界面电子输运理论研究

批准号:
11174037
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
夏钶
依托单位:
学科分类:
A2007.磁学及自旋电子学
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
贾兴涛、刘凯、王世卓
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中文摘要
我们在本项目中提出以金属-磁性铁氧体绝缘体界面为研究主体。针对金属-氧化物界面的两个困难的问题开展研究,1)金属-氧化物界面复杂的晶体结构,以氧空位为主的缺陷对电子结构影响大;2)过渡金属氧化物通常关联效应较为重要,而处理简单电子体系-关联电子体系杂化系统的理论方法尚不成熟。计划发展有效处理金属-磁性铁氧体界面的理论方法, 建立适合的理论模型,研究金属-铁磁绝缘体界面在电压或温度梯度的驱动下电子(特别是自旋)的输运性质。希望发现杂质、栅控电场、铁磁交换作用等对铁磁氧化物体系的调控的一般规律。从而为寻找、设计具有特定功能的导电性能的纳米材料提供理论基础。
英文摘要
我们在本项目中以金属-磁性铁氧体绝缘体界面为研究主体,针对以下问题进行了研究工作。1). 金属氧化物与隧道结:本项目中我们主要以氧化镁隧道结为基本载体,研究了其中的散粒噪声,热致动力现象,热电诱导自旋转矩,热电效应,以及吉尔伯特阻尼等进行了研究,并得到了丰富的科研成果。在工作中,我们散粒噪声的计算,第一次证实了验中界面共振遂穿态存在,给出了实验上测量共振态的可行方法。并且隧道结磁结构平行与反平行结构中,热致动力现象,热电诱导自旋转矩等有很大差异,且通过调制界面粗糙程度可以对其热电效应等进行增强。这些结果不仅丰富了自旋电子学领域的理论知识,也为实际器件制作等提供了很有价值的参考。2). 金属铁磁绝缘体界面:项目执行期间,我们发展了第一性原理计算方法,将自旋轨道耦合纳入了原有的理论体系,成功的解决了困扰学界很久的难题,同时,我们发现了在实际体系中,由于自旋轨道耦合的存在,自旋混合电导不再是一个固定不变的常数,而是磁矩角度的函数,这个发现打破了学界的普遍认知,对自旋电子器件的制备以及深层物理理解都有着深远的意义。在实际计算中,我们还发现,一些特殊的材料的特殊接触端面有着非常令人惊奇的结果,同时热致自旋泵浦的效果也远远超过了理论预期。这都为以后制备性能更好,效率更高的自旋器件提供了更多的可能。
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
Thermal electric effects in Fe|GaAs|Fe tunnel junctions
Fe|GaAs|Fe 隧道结中的热电效应
DOI:10.1063/1.4773464
发表时间:2012-12
期刊:AIP Advances
影响因子:1.6
作者:Jia, Xintao;Xia, Ke
通讯作者:Xia, Ke
DOI:10.1088/1674-1056/22/9/098107
发表时间:2013-09
期刊:Chinese Physics B
影响因子:1.7
作者:C. Gu;Qiang-sheng Wang;Junjie Li;K. Xia
通讯作者:C. Gu;Qiang-sheng Wang;Junjie Li;K. Xia
DOI:10.1103/physrevb.88.024406
发表时间:2013-07
期刊:Physical Review B
影响因子:3.7
作者:Ogrodnik, P.;Bauer, G. E. W.;Xia, Ke
通讯作者:Xia, Ke
Electric and thermo spin transfer torques in Fe/Vacuum/Fe tunnel junction
铁/真空/铁隧道结中的电和热自旋传递扭矩
DOI:10.1007/s11467-013-0375-z
发表时间:2014
期刊:FRONTIERS OF PHYSICS
影响因子:7.5
作者:Jia Xing-Tao;Xia Ke
通讯作者:Xia Ke
Thermoelectricity and disorder of FeCo/MgO/FeCo magnetic tunnel junctions
FeCo/MgO/FeCo磁隧道结的热电性和无序性
DOI:10.1103/physrevb.90.224406
发表时间:2014
期刊:Phys. Rev. B
影响因子:--
作者:Shi-Zhuo Wang;Ke Xia;Gerrit E. W. Bauer
通讯作者:Gerrit E. W. Bauer
面向仿脑计算的自旋电子学理论研究
- 批准号:11734004
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:310.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:夏钶
- 依托单位:
自旋卡洛电子学的第一原理计算研究
- 批准号:61376105
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:夏钶
- 依托单位:
电流诱导的磁矩反转和畴壁运动
- 批准号:10774175
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:33.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:夏钶
- 依托单位:
国内基金
海外基金
