【摘 要】
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自旋电子器件和磁存储技术的高速发展,与不断深入的磁电阻和磁共振行为的研究息息相关。与电调控相比而言,磁场和电流驱动的方式不可避免的存在非局域化、焦耳热等问题,但传统的电调控方式能耗较高,因此开发低能耗的电调控方式显得极为重要。离子液体作为一种可施加电场的介质,它大幅降低了电场调控所需的能耗。因此,在本论文中,我们使用离子液体作为电场调控的栅极,对不同磁矩取向薄膜的霍尔电阻以及铁磁共振行为进行调控研
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（编号:51671099,11974149）；
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自旋电子器件和磁存储技术的高速发展,与不断深入的磁电阻和磁共振行为的研究息息相关。与电调控相比而言,磁场和电流驱动的方式不可避免的存在非局域化、焦耳热等问题,但传统的电调控方式能耗较高,因此开发低能耗的电调控方式显得极为重要。离子液体作为一种可施加电场的介质,它大幅降低了电场调控所需的能耗。因此,在本论文中,我们使用离子液体作为电场调控的栅极,对不同磁矩取向薄膜的霍尔电阻以及铁磁共振行为进行调控研究,主要取得以下结论:1、利用磁控溅射台制备了具有垂直磁各向异性（PMA）的Co/Pt多层膜,使用离子液体作栅极,测试了不同温度下电场对Co/Pt垂直膜反常霍尔效应（AHE）的调控情况,进一步研究了Co/Pt垂直膜AHE的主要来源。研究结果表明,Co/Pt垂直膜的AHE能被电场稳定可逆的调控,栅极电压为-4 V时,反常霍尔电阻率变化约13.02%,且斜散射机制是Co/Pt垂直膜AHE的主要来源。2、利用磁控溅射台制备了具有PMA的Ta/GdFeCo/Pt多层膜,在不同温度下测试了GdFeCo薄膜的AHE,得到磁化强度补偿温度TM为214 K,同时观察到GdFeCo薄膜的AHE在TM附近表现异常,并使用双通道AHE机制对此异常现象进行解释,进一步利用离子液体作栅极对GdFeCo薄膜的AHE进行调控,在-4 V的栅极电压下,GdFeCo薄膜的TM被调控为185 K,变化达29 K。3、利用磁控溅射台制备了磁矩面内取向的NiFe/HfO2异质结,使用离子液体作栅极,在0-1 V电压区间内,实现了对该样品平面霍尔效应（PHE）的连续稳定可逆的调控,且栅极电压为1 V,电流密度与磁化强度的夹角为225°时,横向电阻变化约48%。此外,通过测试电场对NiFe/HfO2异质结铁磁共振（FMR）谱的调控,进一步说明了电场能够稳定可逆的调控NiFe薄膜的动态磁性。4、利用磁控溅射台制备了磁矩面内取向的CoFeB/HfO2异质结,并且制备了柔性良好、可自由切割的离子凝胶,用它作为施加电场的介质,通过测试不同角度下电场对CoFeB/HfO2异质结FMR谱的调控,证实了电场能够稳定可逆的调控CoFeB薄膜的共振场（Hr）和峰峰线宽(ΔHpp),其中,在4 V的栅极电压下,当q=20°时,Hr能被调控约82 Oe,当q=70°时,ΔHpp的变化值约75 Oe。该研究表明电场能够稳定可逆的调控CoFeB薄膜的阻尼。
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