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相似文献
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1.
垂直磁各向异性稀土-铁-石榴石纳米薄膜在自旋电子学中具有重要应用前景.本文使用溅射方法在(111)取向掺杂钇钪的钆镓石榴石(Gd0.63Y2.37Sc2Ga3O12,GYSGG)单晶衬底上外延生长了2—100 nm厚的钬铁石榴石(Ho3Fe5O12,HoIG)薄膜,并进一步在HoIG上沉积了3 nm Pt薄膜.测量了室温下HoIG的磁各向异性和HoIG/Pt异质结构的自旋相关输运性质.结果显示,厚度薄至2 nm的HoIG薄膜(小于2个单胞层)在室温仍具有铁磁性,且由于外延应变,2—60 nm厚HoIG薄膜都具有很强的垂直磁各向异性,有效垂直各向异性场最大达350 mT;异质结构样品表现出非常可观的反常霍尔效应和“自旋霍尔/各向异性”磁电阻效应,前者在HoIG厚度小于4 nm时开始缓慢下降,而后者当HoIG厚度小于7 nm时急剧减小,说明相较于反常霍尔效应,磁电阻效应对HoIG的体磁性相对更加敏感;此外,自旋相关热电压随HoIG厚度减薄在整个厚度范围以指数方式下降,说明遵从热激化磁振子运动规律的自旋塞贝克效应是其主要贡献者.本文结果表明HoIG纳米薄膜具有可调控的垂直磁各向异性,厚度大于4 nm的HoIG/Pt异质结构具有高效的自旋界面交换作用,是自旋电子学应用发展的一个重要候选材料.  相似文献   

2.
对La2-xSrxCuO4系列(x=0.06~0.20)样品的电阻率和霍尔系数等输运特性进行了系统研究.电阻率随温度变化的实验结果表明,对低掺杂样品,在正常态区域(T>Tc),随Sr掺杂量的增加,各样品在低温区超导转变温度附近均发生了金属-绝缘体转变,且转变温度TMl随掺杂量的增加逐渐降低;对于最佳掺杂样品,其金属-绝缘体转变行为变得非常不明显,到x=0.18时完全消失.对正常态样品的霍尔系数而言,随温度的降低逐渐增大,且随Sr掺杂量的增加显示减小.表明载流子浓度随掺杂量的增加而增加.在低掺杂时,接近Tc的温区内霍尔系数RH迅速增大,随着掺杂量的增加Tc附近霍尔系数的增大变缓.霍尔系数在Tc附近的增大,表明低温区载流子浓度减少.电阻率和霍尔系数在低温区电输运的这种反常行为可从载流子的局域化角度给予初步解释.  相似文献   

3.
对Heusler合金Cu2VAl多晶甩带样品进行了磁性与输运性质方面的研究.实验发现Cu2VAl在温度T为210K附近发生铁磁-顺磁相变,为弱铁磁体.输运性质的测量表明在7.2K时电阻因局域杂质超导相变而发生突变,电子和声子之间的散射是主要的散射机理.居里温度Tc以下存在侧跃导致的反常霍尔效应,并且7K附近的相变导致霍尔电阻率发生异常.  相似文献   

4.
文章从平常霍尔效应出发,介绍了反常霍尔效应及其内秉物理机制,并在此基础上介绍了其量子化版本——量子化反常霍尔效应.然后从拓扑有序态的角度,重点讨论了量子化反常霍尔效应与量子霍尔效应、量子自旋霍尔效应、拓扑绝缘体等之间的区别与内在联系.最后介绍了通过在拓扑绝缘体(Bi2Se3,Bi2Te3和Sb2Te3)薄膜中掺杂过渡金属元素(Cr或Fe)实现量子化反常霍尔效应的方法.  相似文献   

5.
俱海浪  李宝河  吴志芳  张璠  刘帅  于广华 《物理学报》2015,64(9):97501-097501
采用直流磁控溅射法在玻璃基片上制备了Pt底层的Co/Ni多层膜样品, 对影响样品垂直磁各向异性的各因素进行了调制, 通过样品的反常霍尔效应系统的研究了Co/Ni多层膜的垂直磁各向异性. 结果表明, 多层膜中各层的厚度及周期数对样品的反常霍尔效应和磁性有重要的影响. 通过对多层膜各个参数的调制优化, 最终获得了具有良好的垂直磁各向异性的Co/Ni多层膜最佳样品Pt(2.0)/Co(0.2)/Ni(0.4)/Co(0.2)/Pt(2.0), 经计算, 该样品的各向异性常数Keff 达到了3.6×105 J/m3, 说明样品具备良好的垂直磁各向异性. 最佳样品磁性层厚度仅为0.8 nm, 样品总厚度在5 nm以内, 可更为深入的研究其与元件的集成性.  相似文献   

6.
对Heusler 合金Cu2VAl多晶甩带样品进行了磁性与输运性质方面的研究. 实验 发现Cu2VAl在温度T为210K附近发生铁磁—顺磁相变,为弱铁磁体. 输运性质的 测量表 明在72K时电阻因局域杂质超导相变而发生突变,电子和声子之间的散射是主要的散射机 理. 居里温度TC以下存在侧跃导致的反常霍尔效应,并且7K附近的相变导致霍 尔电阻率发生异常. 关键词: 磁性 输运 2VAl')" href="#">Cu2VAl  相似文献   

7.
胡妮  刘雍  汤五丰  裴玲  方鹏飞  熊锐  石兢 《物理学报》2014,63(23):237502-237502
研究了Fe和Cr掺杂对La0.4Ca0.6MnO3 中电荷有序反铁磁基态的调控作用. 磁性质的测量结果表明, 两种离子掺杂均能有效抑制原型样品中的长程电荷有序相, 但是Fe离子掺杂样品均具有反铁磁的基态, 而Cr掺杂样品中则出现了显著的铁磁性. 结合电输运测量结果显示, Cr掺杂引起的铁磁态同时具有金属性, 表明其中是电子双交换作用占主导. 对比两种掺杂离子的电子结构发现, Cr离子空的eg电子轨道促进了电子双交换作用, 而Fe掺杂则只是引入了不同的自旋交换作用, 导致自旋无序. 关键词: 磁性氧化物 反铁磁  相似文献   

8.
Heusler合金Co2 TiSn的磁性与输运性能   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
通过对Heusler合金Co2TiSn磁性和输运性能的实验研究,发现低场中Co2TiSn呈现出亚铁磁性;电阻和霍尔电阻率在温度低于8K时均出现异常.同时分析了电输运的散射机制,并对反常霍尔效应产生的机制进行了探讨.  相似文献   

9.
通过对Heusler合金Co2TiSn磁性和输运性能的实验研究,发现低场中Co2< /sub>TiSn呈现出亚铁磁性;电阻和霍尔电阻率在温度低于8K时均出现异常.同时分析了电输 运的散射机制,并对反常霍尔效应产生的机制进行了探讨. 关键词: Heusler合金 磁性 输运性能  相似文献   

10.
通过X光衍射,穆斯堡尔谱和输运性质的测量研究了掺杂Fe的Nd0.5Pb0.5-xSrxMnO3样品的结构和磁输运性质。x光衍射和穆斯堡尔谱都表明了样品随Sr的增多结构畸变减小。Sr的掺杂同时也降低了室温时的电阻率并使磁电阻增大。由于在样品中Mn3+ 与 Mn4+的比率是一样的,也就意味着具有相同的双交换作用。所以Sr对样品性质的改变可以认为是由于晶格畸变所产生的。由于Jahn-Teller 效应而产生的Mn(Fe)O6八面体的局域结构畸变可以局域电子。由我们的实验可以看到在居里温度Tc以上,除了双交换作用之外,Jahn-Teller 效应对于输运性质也起了重要作用。  相似文献   

11.
Shvetsov  O. O.  Barash  Yu. S.  Timonina  A. V.  Kolesnikov  N. N.  Deviatov  E. V. 《JETP Letters》2022,115(5):267-275
JETP Letters - Three-dimensional van der Waals ferromagnet Fe3GeTe2 (FGT) is regarded as a candidate for the magnetic topological nodal line semimetal. We investigate lateral electron transport...  相似文献   

12.
Using methods of electronic spectroscopy, laser conoscopy, photoinduced (photoreactive) light scattering, and Raman light-scattering spectroscopy, we have studied the optical homogeneity, optical transmission, and photorefractive properties of single crystals LiNbO3:Mg(5.21 mol %) and LiNbO3:Fe(0.009 mol %):Mg(5.04 mol %) that were grown from congruent melts. We have ascertained that doping with “nonphotorefractive” Mg2+ cations causes suppression of the photorefractive effect in a lithium-niobate crystal. Upon double doping (Fe:Mg), if the concentration of Mg2+ cations exceeds the threshold concentration, the photorefractive effect is almost not observed and the presence of “photorefractive” Fe cations does not affect the photorefractive effect as strongly as in congruent crystals doped with Fe.  相似文献   

13.
利用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体及对比组的电子结构和光学特性.研究显示,单掺铜或铁铌酸锂晶体的杂质能级分别由Cu 3d轨道或Fe 3d轨道贡献,禁带宽度分别为3.45和3.42 eV;铜、铁共掺铌酸锂晶体杂质能级由Cu和Fe的3d轨道共同贡献,禁带宽度为3.24 eV,吸收峰分别在3.01,2.53和1.36 eV处;Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体中Mg^2+浓度低于阈值或高于阈值(阈值约为6.0 mol%)的禁带宽度分别为2.89 eV或3.30 eV,吸收峰分别位于2.45 eV,1.89 eV或2.89 eV,2.59 eV,2.24 eV.Mg^2+浓度高于阈值,会使吸收边较低于阈值情况红移;并使得部分Fe^3+占Nb位,引起晶体场改变,从而改变吸收峰位置和强度.双光存储应用中可选取2.9 eV作为擦除光,2.5 eV作为读取和写入光,选取Mg^2+浓度达到阈值的三掺晶体在增加动态范围和灵敏度等参量以及优化再现图像的质量等方面更具优势.  相似文献   

14.
近年来,二维范德瓦尔斯磁性材料因为在自旋电子学的应用前景而吸引了广泛的关注.CrOCl是一种范德瓦尔斯磁性材料,理论预言其单层具有高达160 K的居里温度,因此吸引了广泛的关注。为了更好的理解这一材料的磁性,我们利用磁力显微镜研究了CrOCl变磁性相变中磁畴结构随磁场的变化。实验发现,在2K下CrOCl样品表面出现随磁场变化的方格条纹,给出了变磁性相比中反铁磁相和铁磁相竞争的图样,并通过二维快速傅里叶变换证实了CrOCl磁性的各向异性。我们的结果为后续研究CrOCl薄层的磁性提供了参考依据。  相似文献   

15.
The introduction of magnetism in SnTe-class topological crystalline insulators is a challenging subject with great importance in the quantum device applications. Based on the first-principles calculations, we have studied the defect energetics and magnetic properties of 3d transition-metal (TM)-doped SnTe. We find that the doped TM atoms prefer to stay in the neutral states and have comparatively high formation energies, suggesting that the uniform TMdoping in SnTe with a higher concentration will be difficult unless clustering. In the dilute doping regime, all the magnetic TMatoms are in the high-spin states, indicating that the spin splitting energy of 3d TM is stronger than the crystal splitting energy of the SnTe ligand. Importantly, Mn-doped SnTe has relatively low defect formation energy, largest local magnetic moment, and no defect levels in the bulk gap, suggesting that Mn is a promising magnetic dopant to realize the magnetic order for the theoretically-proposed large-Chern-number quantum anomalous Hall effect (QAHE) in SnTe.  相似文献   

16.
射频等离子体辅助MBE生长GaN及Mg掺杂的光致发光   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
采用射频等离子体辅助分子束外延(RF plasma-assisted MBE)系统生长非故意掺杂GaN和p型GaN,并且通过室温和低温光致发光(PL)谱测试研究了材料的发光特性及与杂质态的关系,对于GaN外延层出现的黄带发光进行分析。结果表明,富Ga条件下生长的GaN材料特性要优于富N生长的材料;非故意掺杂的富Ga样品中出现的黄带发光(YL)与GaN中生成能最低的氮空位(VN)缺陷有关;不同的Mg掺杂浓度对样品的PL特性有较大的影响;结合Hall效应测量结果,认为在Mg重掺杂的样品中出现的黄带发光,与GaN的自补偿效应以及重掺杂导致的晶体质量下降有关。  相似文献   

17.
The magneto-optical method is used to investigate magnetization and low-frequency magnetic susceptibility curves of the FeBO3 single crystal doped with diamagnetic Mg ions. It is demonstrated that substitution of a fraction of Fe ions by the Mg ions in the structure of this easy-plane weak ferromagnet causes a significant intraplane magnetocrystalline anisotropy at low temperatures as well as different forms of magnetic hysteresis loops and field dependences of the magnetic susceptibility recorded for different orientations of the external magnetic field relative to the basal crystal plane. The established special features of the FeBO3:Mg magnetic properties are explained by the transition of the magnetic crystal from the uniform to spatially modulated state during technical magnetization.  相似文献   

18.
The measurements of magnetization,longitudinal and Hall resistivities are carried out on the intrinsic antiferromagnetic(AFM) topological insulator ElSn_2 As_2.It is confirmed that our ElSn_2 As_2 crystal is a heavily hole doping A-type AFM metal with the Neel temperature T_N=24 K,with a metamagnetic transition from an AFM to a ferromagnetic(FIM) phase occurring at a certain critical magnetic Held for the different Held orientations.Meanwhile,we also find that the carrier concentration does not change with the evolution of magnetic order,indicating that the weak interaction between the localized magnetic moments from Eu~(2+)4f~7 orbits and the electronic states near the Fermi level.Although the quantum anomalous Hall effect(AHE) is not observed in our crystals,it is found that a relatively large negative magnetoresistance (-13%) emerges in the AFM phase,and exhibits an exponential dependence upon magnetic Held,whose microscopic origin is waiting to be clarified in future research.  相似文献   

19.
The absorption spectra, photoconductivities and photovoltaic currents of LiNbO3:Fe crystals with different Mg doping levels and Li/Nb ratios in the oxidized state have been investigated at room temperature. The Fe2+ ions in LiNbO3:Mg:Fe with Mg content above a critical value are more easily oxidized than in crystals with Mg content below a critical value. The photoconductivity of LiNbO3:Mg:Fe crystals with Mg content above a critical value is one order of magnitude higher than those with Mg content below a critical value, however, the photovoltaic current of the former is one order of magnitude lower than the latter. The differences are postulated to be due to different sites of Fe in these two classes of crystals.  相似文献   

20.
Mg:Fe:LiNbO3晶体的生长及光学性能研究   总被引:6,自引:6,他引:0  
在Fe:LiNbO3中掺进MgO和Fe2O3以提拉技术生长Mg:Fe:LiNbO3晶体.对晶体进行极化和还原处理.测试晶体的吸收光谱,Mg:Fe:LiNbO3晶体吸收边相对Fe:LiNbO3晶体发生紫移.测试晶体的红外光谱,Mg:(5 mol%)Fe:LiNbO3晶体OH-吸收峰由Fe:LiNbO3晶体的3482 cm-1移到3534 cm-1.采用锂空位模型阐述Mg:Fe:LiNbO3晶体,吸收边和OH-吸收峰移动的机理.测试晶体的抗光致散射能力.Mg:(5 mol%)Fe:LiNbO3晶体抗光致散射能力比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级以上.测试晶体的衍射效率和响应时间.Mg:Fe:LiNbO3晶体响应速度比Fe:LiNbO3晶体提高四倍.  相似文献   

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