“弱条纹畴相”磁性薄膜的磁振子特性研究
批准号:
52201291
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
吴世喆
依托单位:
学科分类:
金属信息功能材料
结题年份:
2025
批准年份:
2022
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
中文摘要
本项目将围绕“弱条纹畴相”磁性金属氧化物薄膜的磁振子特性开展系统研究。以室温超低磁阻尼磁性金属氧化物薄膜的磁畴调控为出发点,探索具有宏观量子效应的磁振子晶体材料,构筑新型磁振子器件。具体包括以下几方面的工作:1)系统研究具有“弱条纹畴相”结构的磁性金属氧化物薄膜材料的生长工艺,深入分析“弱条纹畴相”的拓扑磁畴结构与多场调控机制;2)研究“弱条纹畴相”中磁振子传输的“类光纤”波导效应的产生机制;3)厘清“弱条纹畴相”磁性金属氧化物薄膜中磁振子-磁振子耦合现象的物理机制;4)实验构筑出1-2种磁振子原型器件。该项目实施将为磁振子晶体的研究提供全新的材料平台,对未来实现超低能耗宏观量子器件奠定科学基础。
英文摘要
This project will systematically study the magnonic properties of the magnetic metal oxide thin films with “weak-stripe domain phase”. Starting from the control of magnetic domain of the magnetic metal oxide thin films with ultra-low magnetic damping at room temperature, we intend to explore magnonic crystal materials with macroscopic quantum effects and design novel magnonic devices. First of all, we will systematically study the manufacturing technique of magnetic metal oxide thin films with “weak-stripe domain phase”, analyse the topological magnetic domain structure and multi-field control mechanism of the “weak-stripe domain phase”. Secondly, we will study the mechanism of "fiber-like" magnon waveguide effect in "weak stripe domain phase". Thirdly, we will clarify the physical mechanism of the magnon-magnon coupling phenomenon in the magnetic metal oxide thin films with “weak-stripe domain phase”. Fourthly, we will design one or two kinds of prototype magnonic devices. This project will provide a new material platform for the research of magnonic crystals, and lay a solid scientific foundation for the ultra-low energy consumption macroscopic quantum devices in the future.
本项目围绕低维磁性材料中的自旋波耦合与磁畴调控展开系统研究,旨在为新型低功耗磁振子器件和自旋电子学应用提供材料基础与物理机制支持。研究主要包括两部分内容:一是在弱条纹畴材料La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)中,通过应变工程在NGO衬底上制备出兼具低磁阻尼(约3.04×10-4)与高周期性类反铁磁纳米通道的薄膜结构。首次在单层薄膜中观测到零场下高于10 GHz的高频自旋波信号,并发现一种由动态偶极相互作用主导的手性磁振子边缘态,其传播具备高度局域化、低损耗(百微米级)及角度鲁棒性,且可通过畴取向90°旋转实现信号的可逆开关。二是在二维室温铁磁材料Fe3GaTe2(FGT)中,通过层数、应力及外场调控,成功制备出周期性条纹畴等结构,并利用Fe3GaTe2/BiFeO3多铁异质结实现了对磁畴类型的非易失性、低功耗电场调控。项目发表SCI论文2篇,包括Nature Materials与Communications Physics各一篇,申请发明专利1项,培养博士、硕士研究生多名。相关成果不仅深化了对磁振子磁振子耦合及电控磁机制的理解,也为发展室温低功耗磁振子传输器件和可编程自旋电子器件奠定了关键技术基础。
“弱条纹畴相”磁性薄膜的磁振子特性研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:吴世喆
-
依托单位:
国内基金
海外基金