单复相多铁性材料电场调控磁性能研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gg236624
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多铁性材料是一种集磁与电性于一身的多功能材料,在自旋电子学、磁记录、传感器以及微波器件方面有广阔的应用前景。同时铁性的共存及其磁电耦合效应,可以实现不同功能间的相互调控,为发展新型的多功能器件提供机会。磁电耦合效应又可以分为正磁电效应(磁控电)和逆磁电效应(电控磁)。相对于正磁电效应,多铁材料中逆磁电效应的研究比较少。  单相多铁性材料因丰富的物理内涵成为当前的研究热点。近年来,已有研究表明,六角晶系铁氧体因特殊的磁结构可以成为一类性能优良的单相多铁性材料。复相磁电多铁材料是由单相的铁磁和铁电材料经过不同的方法复合而成,在室温就能表现出较好的磁电耦合效应。本论文在总结和分析前人工作的基础上,重点研究了电场对单复相多铁性材料磁性能的调控,主要分为以下几个方面的工作:  1.In掺杂Y型六角铁氧体中电场调控磁性能的研究  采用固相烧结法制备了In掺杂Y型六角铁氧体Ba0.5Sr1.5Zn2(InxFe1-x)12O22(x=0.08,In0.08-BSZFO),并对其室温附近磁电耦合效应进行研究。In3+取代部分Fe3+离子后能影响磁有序转变温度,In0.08-BSZFO在337 K时发生反铁磁相变,随后在315K时转变为平面螺旋锥磁有序结构。这种非共线螺旋锥磁结构可以导致铁电极化。作为一种第二类单相多铁性材料,In0.08-BSZFO在室温附近表现出优良的磁电耦合效应,其铁电极化随外磁场降低,磁化强度随外电场降低。利用电场调控的矫顽力变化,在315K实现了电场调控的自旋翻转。在此基础上,我们提出了一种新的信息存储模型。  2.CoPt(FePt)/PMN-PT异质结电场调控磁性能研究  我们选用CoPt或FePt二元合金作为铁磁相,研究了CoPt(FePt)/PMN-PT异质结中的逆磁电效应。在CoPt/PMN-PT异质结中,由于应力调控机制,电场可以很大程度地调控磁性能。在电场作用下,剩磁和矫顽力都发生了明显的变化。剩磁随外电场的变化表现出很好的响应关系。更重要的是,我们利用电场调控的矫顽力变化,在室温实现了电场调控的自旋翻转。  FePt合金随着制备条件的变化,会出现FCC和FCT两种不同的晶体结构。其中通过提高退火温度,可以将FCC相转变为FCT相,FCC相具有高的MS而FCT相的MS则比较低。也有报道发现应力也能调控FCC相到FCT相的结构相变。由于两种晶体结构表现出截然不同的磁性,所以可以通过应力调控结构相变从而改变磁性的变化。与应力通过调控各向异性来改变磁性的机制不同,我们在FePt/PMN-PT异质结中,研究了一种基于电场调控相变机制的逆磁电效应。  3.电场调控Ni-Mn基铁磁形状记忆合金/压电体复合材料的交换偏置效应  在高锰铁磁形状记忆合金条带Mn50.1Ni39.3Sn10.6(Mn-Ni-Sn)中,通过增加其反铁磁交换作用的成份,利用低温时反铁磁和铁磁耦合的共存,获得了较大的交换偏置场。有文献报道称应力可以对铁磁形状记忆合金中的磁交换作用产生影响。利用铁磁形状记忆合金这一特殊的性质,我们以PMN-PT作为压电层,制备了Mn-Ni-Sn/PMN-PT复合材料,研究了以应力为媒介情况下,电场调控的交换偏置效应。在电场作用下,Mn-Ni-Sn条带的偏置场和饱和磁化强度明显减小,表现出有趣的磁电耦合效应。利用电场调控的交换偏置效应,无偏置磁场时,实现了电场调控的自旋翻转。电场调控的交换偏置效应是由于应力影响了合金的Mn-Mn间距以及铁磁反电磁界面处磁矩的相对排列所造成的。
其他文献
Nd-Fe-B永磁材料是目前发展迅速的具有光明应用前景的新型永磁材料.HDDR法(Hydrogenation,Disproportionation,Desorption,Recombination)是近年开发出来的制备高性能Nd-Fe-B
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
学位
学位
该文报告了用半导体激光作为光源进行强磁场中Cs原子蒸气的光抽运的系统性实验研究工作和理论分析.在实验和理论中细致地考虑了被抽运Cs原子的光吸收线型.采用抽运和探测两个
该文依据了在原子光吸收过程中产生Fano干涉效应的物理内涵,通过运用组份半导体量子阱和超晶格的"人工裁剪能带"的功能,设计合适的量子阱及超晶格的结构,使其单声子激发能级
学位
陈绶祥,1944年生,广西桂林人。字大隐,号老饕,斋名无禅堂。著名文化学者,美术史家,文物鉴定家及书画家、中国美术家协会会员,享受国务院特殊津贴。曾任中国艺术研究院美术研
学位