MgO/铁磁金属界面的同步辐射X射线反射和掠入射研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11079052
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    朱涛
  • 依托单位：
    中国科学院物理研究所
  • 学科分类：
    A3201.北京正负电子对撞机
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

当磁隧道结采用MgO做为势垒层、CoFeB作为铁磁电极层时，可以获得百分之几百以上的隧穿磁电阻效应，是近年来磁隧道结的热点研究方向之一，此类MgO磁隧道结可以采用磁控溅射的方法来制备，但需要较高的后退火温度。本项目根据申请者多年在磁隧道结的研究积累，从摸索MgO最佳的磁控溅射方法出发，着重于MgO与铁磁（FM）电极层如CoFeB的界面结构的控制，紧紧围绕同步辐射X射线反射和掠入射的独特测量手段，研究不同溅射工艺及退火工艺条件下MgO/FM的界面结构及退火导致的界面晶化行为，系统地总结出MgO势垒层两侧不同铁磁层相邻时的界面特性，据此优化溅射及退火等工艺条件制备出高质量的MgO/FM界面。本项目的研究为制备高质量的MgO势垒层，优化MgO磁隧道结的磁控溅射工艺提供依据。

结项摘要

隧道结是重要的磁电子材料之一，在项目开展时，国际上2010年底新发现了CoFeB/MgO界面在一定条件下可以使得CoFeB形成垂直磁化膜，由此可见，本项目所要研究的CoFeB/MgO界面不仅对于MgO隧道结，而且对于新型的垂直隧道结来说都是关键性的问题。本项目采用同步辐射X光反射，尤其是在国际上首次采用了极化中子反射这一能同时研究界面结构及膜层磁性的谱仪设备对CoFeB/MgO界面进行了深入研究，研究发现CoFeB/MgO的磁性特征与具体的薄膜制备工艺密切相关，即MgO势垒层两侧的铁磁层的磁性并不相同，从而导致了在CoFeB呈现垂直时，其垂直磁化特性的差别更明显。项目开展过程中，我们还结合反常Hall效应、第一性原理计算等研究手段在国内率先开展了CoFeB/MgO垂直磁化的机理研究，研究表明，退火工艺，膜层结构都会对样品的界面磁性产生影响，由此，我们建立了一个CoFeB/MgO垂直磁各向异性可调的新模型，从而可以实现了对CoFeB/MgO界面磁各向异性的调控。因此，本项目的研究达到了通过利用大科学装置的谱仪对CoFeB/MgO界面开展深入研究的预期目标，为制备高质量的CoFeB/MgO/CoFeB/Ta (垂直)磁隧道结提供了物理机制依据。. 项目执行按申请时的研究计划顺利开展。项目执行期间，申请国家发明专利2项；已发表SCI论文7篇，其中APL和Sci Rep各1篇；另外，Chinese Physics B已接受综述文章1篇，其它正在审稿的3篇。参加国际磁学会议2次，分别在第56届MMM会议做口头报告1次，第12届MMM/Intermag联合会议做口头报告2次，国内磁学会议邀请报告3次。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The anomalous Hall effect in the perpendicular Ta/CoFeB/MgO thin films
垂直Ta/CoFeB/MgO薄膜中的反常霍尔效应
  • DOI：
    10.1063/1.4796192
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Wu, S. B.;Zhu, T.;Yang, X. F.;Chen, S.
  • 通讯作者：
    Chen, S.
Ultrafast demagnetization enhancement in CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunneling junction driven by spin tunneling current.
自旋隧道电流驱动 CoFeB/MgO/CoFeB 磁隧道结的超快退磁增强
  • DOI：
    10.1038/srep02883
  • 发表时间：
    2013-10-07
  • 期刊：
    SCIENTIFIC REPORTS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    He, Wei;Zhu, Tao;Zhang, Xiang-Qun;Yang, Hai-Tao;Cheng, Zhao-Hua
  • 通讯作者：
    Cheng, Zhao-Hua
COFeB/Pt多层膜的垂直磁各向异性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    刘娜;王海;朱涛
  • 通讯作者：
    朱涛
Scaling of the anomalous Hall effect in perpendicular CoFeB/Pt multilayers
垂直 CoFeB/Pt 多层中反常霍尔效应的缩放
  • DOI：
    10.1063/1.4801335
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Wu, S. B.;Yang, X. F.;Chen, S.;Zhu, T.
  • 通讯作者：
    Zhu, T.
Highly sensitive linear spin valve realized by tuning 90 degrees coupling in a NiFe/thin IrMn/biased NiFe structure through nonmagnetic spacer insertion
通过非磁性垫片插入调整 NiFe/薄 IrMn/偏置 NiFe 结构中的 90 度耦合，实现高灵敏度线性自旋阀
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Liu, T.;Zhu, T.;Cai, J. W.;Sun, L.
  • 通讯作者：
    Sun, L.

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其他文献

光纤传感用激光光源技术
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    朱涛
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  • 通讯作者：
    LI Yiwena, LI Yinghonga,*, LU Haoyub, ZHU Taoa, ZH

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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