拓扑量子材料的逆自旋霍尔效应与自旋电子学应用研究
结题报告
批准号:
11974356
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
张昌锦
学科分类:
凝聚态物理新兴与交叉领域
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
张昌锦
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中文摘要
拓扑量子材料由于其丰富的物理内容和在自旋电子学领域的潜在应用价值,近年来引起了科学界的广泛关注。目前,关于拓扑材料的物理研究已经比较清晰,还剩下磁性拓扑半金属和拓扑超导体等体系仍未解决。然而,拓扑材料能否在室温下应用于现实设备,还需要从材料设计和物理性能两个方面进行系统研究。. 本项目拟面向拓扑量子材料在自旋电子学器件领域的应用,以几种典型的拓扑材料为研究对象,着重研究两个方面的内容:(一)、生长不同的铁磁金属/拓扑材料多层膜,通过物理性能研究,选择合适的铁磁/拓扑材料构建室温自旋电子学多层膜原型器件;(二)、系统地研究铁磁/拓扑材料多层膜结构的自旋注入效率,通过铁磁共振研究多层膜的逆自旋霍尔效应,获得不同拓扑量子材料的自旋霍尔角。通过本项目的研究,一方面预期发现一些拓扑材料中的量子输运现象并研究其物理内容,另一方面为拓扑材料的自旋电子学应用提供实验依据。
英文摘要
Topological quantum materials have attracted tremendous research interest in recent years due to their rich fundamental physics and their potential application prospect in the areas of spintronics. From the physical side, the physical contents of of topological quantum materials have become more and more clear, leaving several important questions (such as magnetic topological semimetals and topological superconductors) to be solved. From the application side, there are more questions to be investigated in order to make the topological quantum materials to be used in room-temperature devices.. This project aims at the spintronics applications of topological quantum materials. Using several typical topological materials as target materials, we propose to perform two kinds of research. The first one is to build different types of multilayers of ferromagnet/topological materials. After detailed investigation on the physical properties, we hope to build the propotype devices which can be used in room-temperature spintronics applications. The second one is to systematically investigate the spin pumping efficiency of different types of ferromagnet/topological material multilayers. We will investigate the inverse spin Hall effect of these multilayers and obtain the spin Hall angle of the topological material. Based on this project, we hope to find some new quantum transport phenomena of topological quantum materials and study the physical contents. We also hope to provide some experimental evidence that can be used in spintronics applications.
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/physrevb.107.155125
发表时间:2023
期刊:Physical Review B
影响因子:--
作者:Jing-Rong Wang;Wei Li;Chang-Jin Zhang
通讯作者:Chang-Jin Zhang
Possible instabilities in quadratic and cubic nodal-line fermion systems with correlated interactions
具有相关相互作用的二次和三次节点线费米子系统中可能存在的不稳定性
DOI:10.1103/physrevb.102.085132
发表时间:2020
期刊:PHYSICAL REVIEW B
影响因子:3.7
作者:Jing-Rong Wang;Wei Li;Chang-Jin Zhang
通讯作者:Chang-Jin Zhang
DOI:10.1039/d3na00525a
发表时间:2023-11-07
期刊:NANOSCALE ADVANCES
影响因子:4.7
作者:Hu, Huijie;Zhen, Weili;Yue, Zhilai;Niu, Rui;Xu, Feng;Zhu, Wanli;Jiao, Keke;Long, Mingsheng;Xi, Chuanying;Zhu, Wenka;Zhang, Changjin
通讯作者:Zhang, Changjin
DOI:10.1063/5.0168864
发表时间:2023-10
期刊:Journal of Applied Physics
影响因子:3.2
作者:Feng Xu;Hexuan Li;Ning Wang;Wenjun Wang;Jiemin Xu;Wanli Zhu;Yonglai Liu;Changjin Zhang;Z. Qu;Fei Xue
通讯作者:Feng Xu;Hexuan Li;Ning Wang;Wenjun Wang;Jiemin Xu;Wanli Zhu;Yonglai Liu;Changjin Zhang;Z. Qu;Fei Xue
3D-Heisenberg ferromagnetic characteristics in a La$$_{0.67}$$Ba$$_{0.33}$$MnO$$_{3}$$ film on SrTiO$$_{3}$$
SrTiO$$_{3}$$ 上 La$$_{0.67}$$Ba$$_{0.33}$$MnO$$_{3}$$ 薄膜中的 3D 海森堡铁磁特性
DOI:10.1140/epjb/s10051-021-00100-3
发表时间:2021
期刊:European Physical Journal B
影响因子:1.6
作者:S. Weng;Changjin Zhang;Hui Han
通讯作者:Hui Han
Sr2IrO4中可能的超导电性和新奇物性探索
在具有强自旋轨道耦合作用的材料中探索超导电性
强磁场超高压下关联电子材料的超导电性及相关物性研究
122相铁基超导体的磁通动力学行为研究
KFe2Se2与BaFe2As2体系的磁性和局域晶格结构研究
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