铁磁材料中拓扑磁结构的力学调控
结题报告
批准号:
11972320
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
王杰
依托单位:
学科分类:
多场耦合与智能结构力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王杰
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中文摘要
铁磁材料中磁畴壁、磁化涡旋和磁性斯格明子等拓扑磁结构具有许多新颖的物理特性,在新型自旋电子器件中都有着广泛的应用前景。建立拓扑磁结构演化的多场耦合动力学模型,预测其在外场作用下的演化规律,对相关电子器件的设计和应用具有重要意义。本项目将基于第一性原理计算,确定铁磁材料不同能量随应变和磁化变化的规律,得到相关热力学参数,建立包含惯性项和磁弹耦合的动力学相场模型,研究应变对不同几何构型和电极分布的铁电/铁磁异质结构中拓扑磁结构的影响。通过优化设计铁电/铁磁异质结构的几何构型和电极分布,得到不同模式的压电应变,用于对拓扑磁结构稳定性和动力学特性的调控。基于相场模拟,寻求应变对磁畴壁、磁化涡旋和磁性斯格明子调控规律,探讨应变与拓扑磁结构相互作用的微观机制及其与材料特性之间的关联。最后,本项目将指出调控拓扑磁结构特性的新方法,并进行相关的实验验证,为拓扑磁结构在自旋电子器件中的应用提供科学依据。
英文摘要
Topological magnetic structures such as domain walls, vortices and skyrmions in ferromagnetic materials possess various novel functionalities, which has potential applications in future spintronic devices. For the design and application of the devices, it is crucial to propose a dynamic model with multi-field coupling to predict the evolution of topological magnetic structures subjected to external loads. Based on first-principle calculations, the thermodynamic parameters of the materials will be predicted by calculating the energies with various strains and magnetizations. A dynamic phase field model including magnetoelastic coupling and inertia terms will be established to investigate the strain control of topological magnetic structures in ferroelectric and ferromagnetic heterostructures with different geometries and electrodes. By optimally designing the geometries and electrodes of ferroelectric and ferromagnetic heterostructures, different strains will be generated through piezoelectric effect, which will be employed to tune the stability and dynamic properties of topological magnetic structures. The influence of the strain on the domain walls, vortices and skyrmions in ferromagnetic materials will be investigated, in which the interactions between the strains and topological magnetic structures will be discussed. Finally, the results of the project will suggest new ways to tune the properties of topological magnetic structures. Experiments will be conducted to confirm the prediction, which will provide the theoretical instructions to the application of topological magnetic structures in spintronic devices.
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Ferroelectric control of magnetic skyrmions in multiferroic heterostructures
多铁异质结构中磁性斯格明子的铁电控制
DOI:10.1103/physrevb.102.014440
发表时间:2020-07
期刊:PHYSICAL REVIEW B
影响因子:3.7
作者:Wang Yu;Sung Jiajun;Shimada Takahiro;Hirakata Hiroyuki;Kitamura Takayuki;Wang Jie
通讯作者:Wang Jie
DOI:10.1103/physrevlett.125.157601
发表时间:2020-10
期刊:Physical review letters
影响因子:8.6
作者:Yajun Zhang;Jie Wang;Philippe Ghosez
通讯作者:Yajun Zhang;Jie Wang;Philippe Ghosez
DOI:--
发表时间:2021
期刊:Acta Materialia
影响因子:--
作者:Chang Liu;Jie Wang
通讯作者:Jie Wang
DOI:10.1016/j.cej.2023.146426
发表时间:2023-11
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Han Yang;Chen Bin;Yunhong Zhao;X. Hou;Jingtong Zhang;Luocheng Liao;Haomiao Zhou;Yunya Liu;Jieying Wang
通讯作者:Han Yang;Chen Bin;Yunhong Zhao;X. Hou;Jingtong Zhang;Luocheng Liao;Haomiao Zhou;Yunya Liu;Jieying Wang
DOI:10.1063/5.0158219
发表时间:2023-07
期刊:Applied Physics Letters
影响因子:4
作者:Chen Bin;X. Hou;Luocheng Liao;Yuwen Liu;Han Yang;Yunya Liu;Jieying Wang
通讯作者:Chen Bin;X. Hou;Luocheng Liao;Yuwen Liu;Han Yang;Yunya Liu;Jieying Wang
新发高危克隆ST463难治性铜绿假单胞菌潜在毒力因子及调节通路的识别及功能验证
  • 批准号:
    LTGY23H010005
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王杰
  • 依托单位:
基于低温相变焊材的钢桥面板典型焊接构造疲劳损伤机理与评估方法
  • 批准号:
    52308219
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30.00万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王杰
  • 依托单位:
铁电聚合物/陶瓷复合材料电热性能的调控研究
  • 批准号:
    12272338
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    王杰
  • 依托单位:
铁电材料电热效应的应变调控
  • 批准号:
    11672264
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    王杰
  • 依托单位:
应变梯度对铁电材料力电耦合性能的调控
  • 批准号:
    11472242
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    王杰
  • 依托单位:
铁电/铁磁复合薄膜多场耦合特性的相场研究
  • 批准号:
    11002123
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    王杰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金