【摘 要】
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利用自旋流进行信息的处理和传输是实现高效能存储和计算的有效途径,而由铁磁层/非磁性层组成的异质结构是实现自旋流的产生和探测一体化器件的核心。虽然在过去的十年间人们将研究的焦点集中在如何提高非磁性层中自旋流和电荷流之间的转化效率,但至今为止未能获得显著成效。因此,近年来研究者们将目光转到磁性层中,如亚铁磁、反铁磁和磁性氧化等,希望能够基于磁性材料丰富多样的电磁特性实现具有更高自旋力矩效率以及具有新功
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利用自旋流进行信息的处理和传输是实现高效能存储和计算的有效途径,而由铁磁层/非磁性层组成的异质结构是实现自旋流的产生和探测一体化器件的核心。虽然在过去的十年间人们将研究的焦点集中在如何提高非磁性层中自旋流和电荷流之间的转化效率,但至今为止未能获得显著成效。因此,近年来研究者们将目光转到磁性层中,如亚铁磁、反铁磁和磁性氧化等,希望能够基于磁性材料丰富多样的电磁特性实现具有更高自旋力矩效率以及具有新功能的磁性异质结构。La1-XSrxMnO3（LSMO）铁磁氧化物中的典型代表,因为它具有1)自旋极化率达到百分之百的磁性半金属特性和2)钙钛矿型铁磁锰氧化物中最高的居里温度（高于室温）,因此成为最适合表现自旋电子学相关效应的磁性氧化物之一。本论文以La0.67Sr0.33MnO3和La0.79Sr0.21MnO3两种典型成分的LSMO单晶外延薄膜为研究对象,系统地研究了它们的静态和动态磁输运性质。其中包括:变温全空间转动磁电阻、三个高对称方向的场致磁电阻、反常霍尔效应、自旋整流效应、动力学参数表征以及自旋力矩铁磁共振测量。研究表明LSMO薄膜具有显著的各向异性磁电阻和反常霍尔效应和较小的共振阻尼,适合作为各种自旋电子学器件中的磁性层,为进一步挖掘LSMO在自旋电子学相关效应应用潜力奠定了基础。此外,我们还发现:（1）LSMO单晶薄膜不仅具有显著的各向异性磁电阻和反常霍尔效应,而且二者在金属绝缘体转变温度（等同于居里温度）达到最大值,表现出与庞磁电阻类似的特征。（2）单层LSMO外延单晶薄膜中存在电流诱导的力矩作用,其等效场具有薄膜法线和薄膜面内垂直于电流两种分量。这两个分量基本不随温度变化,但表现出强烈的频率依赖关系。
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