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低温物理学报 2016年第2期38卷 91-94页

作者：谭健敏郑勇林卢孟春包秀丽郭红霞成都大学电子信息工程学院长江师范学院凝聚态物理研究所

考虑铁磁/反铁磁界面粗糙度的随机性及局域外单向的界面能的随机性,考虑原子尺度在交换偏置强度上的至关作用,提出随机场效应概念.对(Fe/FeF2)研究表明,交换偏置和自旋波线宽频率在铁磁/反铁磁双层界面是依赖于外部磁场的.应用玻恩近似... 详细信息

考虑铁磁/反铁磁界面粗糙度的随机性及局域外单向的界面能的随机性,考虑原子尺度在交换偏置强度上的至关作用,提出随机场效应概念.对(Fe/FeF2)研究表明,交换偏置和自旋波线宽频率在铁磁/反铁磁双层界面是依赖于外部磁场的.应用玻恩近似,计算了交换偏置对随机场的依赖,由于界面的粗糙度,证明了在反铁磁层出现时在界面自旋波线宽的增加,但自旋波随机场线宽随着外磁场增加而减小,在较大的外场下,从实验能观察到扩展的峰.

关键词：铁磁/反铁磁自旋波函数线宽交换偏置

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铁磁球/反铁磁纳米体系磁滞回线的Monte Carlo模拟

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计算物理 2008年第3期25卷 373-378页

作者：胡勇杜安东北大学理学院物理系辽宁沈阳110004

利用经典Heisenberg模型和Monte Carlo方法研究外磁场和反铁磁磁晶各向异性、交换相互作用对铁磁球均匀嵌入到反铁磁基体中的铁磁/反铁磁纳米体系磁滞回线的影响.模拟结果显示,外加反向最大磁场不同时,磁滞回线形状不同.当磁场正向增加... 详细信息

利用经典Heisenberg模型和Monte Carlo方法研究外磁场和反铁磁磁晶各向异性、交换相互作用对铁磁球均匀嵌入到反铁磁基体中的铁磁/反铁磁纳米体系磁滞回线的影响.模拟结果显示,外加反向最大磁场不同时,磁滞回线形状不同.当磁场正向增加时,体系的磁化强度会产生一个跃变,但跃变高度与反向场最大值无关.反铁磁磁晶各向异性越大,体系的交换偏置现象越明显,且磁化强度回到饱和值所需的外磁场越大.随着反铁磁基体交换相互作用的增大,在正向和负向磁场区域还可能出现新的磁滞现象.

关键词：铁磁/反铁磁 Monte Carlo方法磁滞回线交换偏置

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CoCr2O4/Cr2O3复合纳米系统的交换偏置效应

CoCr2O4/Cr2O3复合纳米系统的交换偏置效应

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作者：汤建帮华中科技大学

学位级别：硕士

铁磁/反铁磁纳米颗粒系统中交换偏置效应是目前的研究热点问题，因为交换偏置效应可以解决微型存储器件中的因超顺磁现象而失去存储功能的难题。本文以铁磁体/反铁磁体复合纳米颗粒系统为研究对象，研究了实验样品的微观结构和交换偏置... 详细信息

铁磁/反铁磁纳米颗粒系统中交换偏置效应是目前的研究热点问题，因为交换偏置效应可以解决微型存储器件中的因超顺磁现象而失去存储功能的难题。本文以铁磁体/反铁磁体复合纳米颗粒系统为研究对象，研究了实验样品的微观结构和交换偏置效应，通过改变样品内在微观结构和外在物理测量环境来实现对交换偏置效应的调控。具体工作包括以下几个方面： 1.介绍了交换偏置的发现、基本现象、物理图像、基本理论模型和研究进展等，然后给出了本论文的选题依据。介绍了复合纳米颗粒系统的制备方法，并结合实验室条件从中选择共沉淀法结合相偏析的原理制备了铁磁体嵌入到反铁磁基底中的Cr2(1-x))CoO复合纳米颗粒材料。 2.研究了烧结温度和掺杂浓度对微结构的影响，以及微结构对纳米颗粒体系的交换偏置效应的影响。用化学共沉淀法制备出了Cr2(1-x))CoO(x=0.1)颗粒样品，样品经不同温度(600℃≤TS≤1100℃)烧结后，颗粒系统中相偏析出一种铁磁性相CoCrO，并且颗粒尺寸随着烧结温度的升高而增大。随着颗粒尺寸的增大，水平和垂直交换偏置场以及矫顽场都是先增大再减小。对不同掺杂浓度的Cr2(1-x))CoO纳米颗粒的微观结构分析表明，随着掺杂浓度的增加铁磁相颗粒所占比例增加。而且与传统交换偏置有所不同(一般要求系统中T>T)，在Cr2(1-x))CoO颗粒体系中TTC>TNT。 3.研究了测量温度和冷却磁场对体系交换偏置效应的影响。对于Cr2(1-x))CoO(x=0.1)纳米颗粒样品，经加场冷却到70K以下时，同时观察到垂直和水平交换偏置效应，且两者随测量温度变化的规律相似。对不同的冷却磁场下处理的样品交换偏置效应研究发现，随着冷却磁场的增加，H首先迅速增加，然后在10kOe时趋于饱和状态，其中水平和垂直交换偏置效应随冷却磁场的变化规律也相同。说明两者存在着相同的物理起因：在铁磁/反铁磁表面存在类自旋玻璃相和未补偿自旋引起的耦合所用。

关键词：交换偏置铁磁/反铁磁颗粒尺寸 TCTC>TNTN 相分离

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Y3Fe5O12/BiTi0.05Fe0.95O3异质结交换偏置效应研究

Y3Fe5O12/BiTi0.05Fe0.95O3异质结交换偏置效应研究

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作者：王欢欢华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,为满足后摩尔时代高速和低功耗计算与存储技术发展要求,人们把目光转向了自旋波器件,于2018年提出了磁性绝缘体/非磁金属/磁性绝缘体的磁子阀结构。紧接着,我们提出了一种室温电控磁子阀结构及非易失存储器件,其是基于磁子阀结... 详细信息

近年来,为满足后摩尔时代高速和低功耗计算与存储技术发展要求,人们把目光转向了自旋波器件,于2018年提出了磁性绝缘体/非磁金属/磁性绝缘体的磁子阀结构。紧接着,我们提出了一种室温电控磁子阀结构及非易失存储器件,其是基于磁子阀结构实现电场调控器件中磁矩转动和磁阻的变化,实现了电控磁存储功能,可进一步降低器件功耗。本文着重围绕该器件结构中多铁交换偏置异质结结构进行研究,包括研究异质结材料的制备、产生机制及其交换偏置效应。本文采用铁氧体材料YFeO作为铁磁层(FM),Ti掺杂的BiFe O作为反铁磁层(AFM)来形成YFeO/BiTiFeO异质结进行交换偏置效应的研究。本文首先采用磁控溅射法探究在Si衬底上制备YFeO薄膜,探究了在不同的溅射功率、不同的溅射压强以及不同的退火温度下进行薄膜的制备,得到了在溅射功率为100W,溅射气压为3Pa下制备薄膜并在750℃下进行热处理3h,制备得到的薄膜结晶性好,均方根粗糙度为0.936nm,饱和磁化强度为136emu/cm。本文采用溶胶凝胶法在Pt/Ti/SiO/Si衬底上制备了结晶性好且无杂相的BiFe O薄膜。为了进一步对BiFe O薄膜的铁电性能进行优化,采用了Ti元素对BiFe O薄膜进行0-5%比例的掺杂,得到了在Ti掺杂比例为5%时,薄膜的饱和极化强度Ps为40.9μC/cm,约为纯BiFe O薄膜的两倍,漏电流为2.9×10A/cm,也较纯BiFe O薄膜减小36%。本文在以上基础上制备了YFeO/BiTiFeO异质结,并对异质结体系进行了不同温度的磁滞回线测量,观测到了其在3K的温度下具有明显的交换偏置效应,交换偏置场H为-53.3Oe,矫顽力H为655.5Oe。通过对不同温度H及H进行拟合,得到了H及H随温度升高而呈现指数衰减的趋势。通过对异质结体系进行不同场下场冷及零场冷的测量,证明了该异质结体系存在自旋玻璃效应,对玻璃态下不可逆磁化温度T与外加磁场H的关系进行了拟合,发现不可逆磁化温度与外加磁场H呈一种线性关系。

关键词：薄膜铁磁/反铁磁异质结交换偏置效应

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磁受挫CoCr2O4纳米晶的制备和磁性研究

磁受挫CoCr2O4纳米晶的制备和磁性研究

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作者：陈婧婷华中科技大学

学位级别：硕士

尖晶石AB2O4由于其特有的结构特征，具有很多优良的物理化学性质和巨大的应用前景。随着科学技术的进步，铁氧体应用方面的研究十分丰富并且被广泛地应用到了社会生产生活的各个领域。我们采用水热法在合成纳米尖晶石型铁氧体方面取得... 详细信息

尖晶石AB2O4由于其特有的结构特征，具有很多优良的物理化学性质和巨大的应用前景。随着科学技术的进步，铁氧体应用方面的研究十分丰富并且被广泛地应用到了社会生产生活的各个领域。我们采用水热法在合成纳米尖晶石型铁氧体方面取得了部分成果，但其应用前景还没有取得突破性进展。主要原因是水热法合成的纳米晶在粒径和形貌的可控性与实验要求之间存在了一定的差距，颗粒尺寸怎样影响材料的物性没有一个明确的解释。采用水热制备方法对实验工艺和实验参数展开更深入研究，以制备出一系列不同晶粒尺寸、形貌可控的纳米晶吸引了众多科研者。本文的研究内容是对磁受挫CoCrO纳米晶的制备，微结构，紫外可见光谱以及磁性的研究。主要分以下三个方面进行说明： (1)简要介绍了了尖晶石型CoCrO的晶体结构，接着着重概述了磁几何阻挫和尺寸效应的概念、基本理论和研究进展;CoCrO块体的本征磁性及研究进展;随后在此基础上提出了本文的选题背景和意义。 (2)采用水热法成功制备了出不同晶粒尺寸的CoCrO纳米微晶，并通过X射线衍射仪表征纳米晶CoCrO的晶相和晶粒的结构，用TEM观察了纳米晶的形貌和结晶性，用紫外可见分光光度仪测量了纳米晶的可见光吸收，通过PPMS测试了纳米晶的磁性和交流磁化率。从样品的结构和形貌上来看：用水热法合成的CoCrO纳米晶系均属于纯相立方尖晶石结构，达到了最初设计的实现不同晶粒尺寸的实验要求。通过紫外可见光谱分析：CoCrO纳米晶中的Co的自旋跃迁A2(F)→T1(P)和Cr在八面体中的跃迁A2g→T2g在可见光范围发生重叠，使得CoCrO纳米微粒最终呈现出蓝绿色。 (3)测量不同晶粒尺寸之间纳米晶磁性，并对不同尺寸下的纳米晶CoCrO的磁性表征进行比对得出：随着晶粒尺寸的减小，CoCrO纳米晶会发生从铁磁到超顺磁性的转变;随着晶粒尺寸的增大，样品的铁磁性增大反铁磁性增强，但是纳米晶的磁晶各向异性，饱和磁化强度，矫顽力均增大。交流磁化率与温度的曲线关系，揭示出5nm的CoCrO纳米微晶在低温下表现出磁受挫行为。

关键词：水热法尺寸效应自旋受挫铁磁/反铁磁交流磁化率

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