磁电子学讲座 第四讲 纳米微粒系统中的巨磁电阻效应

重点介绍含有铁磁纳米微颗粒系统中的巨磁电阻效应，例如颗粒膜、快淬纳米复相固体等巨磁电阻效应与铁磁组成、颗粒尺寸、形状的依赖性．     

第五讲 自旋极化输运及隧道巨磁电阻效应

简要回顾了利用量子隧道效应测定铁磁金属传导电子自旋极化率的研究历史，综述了自旋极化电子隧穿产应导致的“铁磁金属／非磁绝缘体／铁磁金属”三层平面型隧道结中的巨磁电阻效应以及“铁磁金属／非磁绝缘体”颗粒膜系统中的隧穿类型巨磁电阻效应的研究进展。     

自旋输运和巨磁电阻--自旋电子学的物理基础之一

介绍磁性纳米结构和锰氧化物中电子的自旋极化输运和巨磁电阻效应，它们是新近发展的自旋电子学的物理基础之一．着重讨论的是以下三方面的基本物理图像：磁多层结构的巨磁电阻，铁磁隧道结的隧穿磁电阻，掺杂锰氧化物的庞磁电阻效应．     

磁电子学讲座 第五讲 自旋极化输运及隧道巨磁电阻效应

简要回顾了利用量子隧道效应测定铁磁金属传导电子自旋极化率的研究历史．综述了自旋极化电子隧穿效应导致的“铁磁金属／非磁绝缘体／铁磁金属”三层平面型隧道结（简称ＦＭ／Ｉ／ＦＭ隧道结）中的巨磁电阻效应以及“铁磁金属／非磁绝缘体”颗粒膜系统中的隧穿类型巨磁电阻效应的研究进展．     

磁电阻效应的研究进展

介绍了磁电阻效应的研究状况和进展,总结了铁磁金属的磁电阻效应、磁性多层膜和颗粒膜的巨磁阻效应、磁隧道电阻效应及氧化物铁磁体的超大磁阻效应的理论模型,并简要分析了磁电阻效应的物理机制。     

纳米材料中的巨磁电阻效应

纳米材料是指三维空间尺度中至少有一维处于纳米量级的材料，通常为１—１００ｎｍ，如纳米微粒，纳米线、管，纳米薄膜或其组合材料，近年来纳米材料中的巨磁电阻效应颇受人们青睐，本文将重点介绍颗粒膜，颗粒合金薄带，非连续多层膜，颗粒—薄膜混合型膜以及磁性隧道结的巨磁电阻效应。     

Co-SiO2颗粒膜的巨磁电阻效应

采用离子束溅射方法在玻璃基片上制备了一系列的Co-SiO2颗粒膜样品,并对样品的巨磁电阻效应进行了研究.在Co35(SiO2)65(体积百分比)颗粒膜样品中,观测到室温下近4%的巨磁电阻效应.研究了不同基片温度对巨磁电阻效应的影响并发现,随着基片温度的升高样品的巨磁电阻效应下降.根据样品的电阻率-温度关系曲线分析,在铁磁金属-非磁绝缘介质颗粒膜中,除了电子自旋相关隧穿效应外,可能还存在其他的导电机制.     

自旋输运和巨磁电阻——自旋电子学的物理基础之一

介绍磁性纳米结构和锰氧化物中电子的自旋极化输运和巨磁电阻效应,它们是新近发展的自旋电子学的物理基础之一.着重讨论的是以下三方面的基本物理图像：磁多层结构的巨磁电阻,铁磁隧道结的隧穿磁电阻,掺杂锰氧化物的庞磁电阻效应.     

纳米材料中的巨磁电阻效应

纳米材料是指三维空间尺度中至少有一维处于纳米量级的材料,通常为１—１００ｎｍ,如纳米微粒,纳米线、管,纳米薄膜或其组合材料,近年来纳米材料中的巨磁电阻效应颇受人们青睐,本文将重点介绍颗粒膜,颗粒合金薄带,非连续多层膜,颗粒—薄膜混合型膜以及磁性隧道结的巨磁电阻效应。     

Co SiO2颗粒膜的巨磁电阻效应

采用离子束溅射方法在玻璃基片上制备了一系列的Co－SiO\-2颗 粒膜样品,并对样品的巨磁电阻效应进行了研究.在Co35(SiO\-2)65(体积 百分比)颗粒膜样品中,观测到室温下近4%的巨磁电阻效应.研究了不同基片温度对巨磁电 阻效应的影响并发现,随着基片温度的升高样品的巨磁电阻效应下降.根据样品的电阻率温度关系曲线分析,在铁磁金属- 非磁绝缘介质颗粒膜中,除了电子自旋相关隧穿效应外, 可能还存在其他的导电机制. 关键词：     

金属颗粒薄膜巨磁电阻效应的影响因素

研究金属颗粒薄膜的颗粒尺寸、磁性组分等对巨磁电阻效应的影响.在自由电子模型和自旋相关散射理论的基础上，计算了金属颗粒膜体系的电子平均散射势.在计算过程中将自旋相关项与宏观量相联系，得到了巨磁电阻效应与磁性成分比例、颗粒尺寸的关系.磁电阻效应的模拟曲线表明，增加磁性成分比例和减小磁性颗粒尺寸可增强颗粒膜的巨磁电阻效应. 关键词：     

多晶钙钛矿锰氧化物中的巨磁电阻与磁场关系

本论文研究了多晶锰氧化物磁电阻和磁场的关系,在低温和低场下,磁性纳米团簇的磁矩转动和晶粒边界的自旋二级隧穿对磁电阻起主要作用因高于Tc时,由弱化强度随温度关系的实验结果指出顺磁态中已出现铁磁团簇,因此它类似于磁性颗粒膜中的巨磁电阻（CMR）机制;在顺磁－铁磁相变区,既有颗粒贡献又有界面的隧道贡献,这一理论模型与多晶La0.825Sr0.175MnO3中的实验结果很好地吻合。     

用脉冲激光方法在Si(100)上沉积的Cox-C1-x颗粒膜及其磁电阻效 应

利用脉冲激光沉积方法在Si(100)上制备了Co_x-C_1-x颗粒膜，并研 究了其正磁电阻 效应.实验结果表明，样品在室温下的正磁电阻效应要远远高于低温下的正磁电阻效应；Co _0.02-C_0.98样品具有最大的室温正磁电阻效应，在外加磁场B=1T时 ，其磁电阻 率MR=22%；随着Co含量的增加，Co_x-C_1-x颗粒膜的正磁电阻效应呈 减小趋势.样品 的MR-B的曲线与传统的多 关键词： 正磁电阻效应 x-C_1-x颗粒膜')" href="#">Co_x-C_1-x颗粒膜 脉冲激光沉积     

磁电子学中的若干问题

本文综述了自旋极化输运过程中巡游电子的自旋极化、自旋相关的散射及自旋弛豫等三方面的内容；全面总结了铁磁金属的磁电阻效应（ＡＭＲ）、磁性金属多层膜和颗粒膜的巨磁电阻效应（ＧＭＲ）、氧化物铁磁体的特大磁电阻效应（ＣＭＲ）以及磁隧道结的巨大隧道电阻效应（ＴＭＲ）研究中具有代表性的实验结果及理论模型；简单介绍了新生的磁电子器件—磁电阻型随机存取存储器（ＭＲＡＭ）和全金属自旋晶体管的工作原理和工作过程。     

磁电子学中的若干问题

本文综述了自旋极化输运过程中巡游电子的自旋极化、自旋相关的散射及自旋弛豫等三方面的内容;全面总结了铁磁金属的磁电阻效应（ＡＭＲ）、磁性金属多层膜和颗粒膜的巨磁电阻效应（ＧＭＲ）、氧化物铁磁体的特大磁电阻效应（ＣＭＲ）以及磁隧道结的巨大隧道电阻效应（ＴＭＲ）研究中具有代表性的实验结果及理论模型;简单介绍了新生的磁电子器件—磁电阻型随机存取存储器（ＭＲＡＭ）和全金属自旋晶体管的工作原理和工作过程。     

高自旋极化氧化物材料的颗粒边界磁电阻效应

颗粒边界磁电阻是高自旋极化氧化物颗粒体系中由于颗粒边界的存在而导致显著的磁电阻效应。本文将这种磁电阻效应定义为颗粒边界磁电阻效应。这里所说的颗粒边界,包括各种自然和人工晶界、粉末颗粒表面、复合材料中的颗粒界面等多种情况;所涉及的材料包括高自旋极化氧化物多晶、压缩粉末和各种复合材料等。对颗粒边界磁电阻效应的研究,不仅有助于人们进一步理解高自旋极化氧化物磁输运性质的基本机制,并为寻求具有高磁电阻效应的新型自旋电子学器件提供理论基础。本文综述了高自旋极化氧化物颗粒边界磁电阻研究的主要背景和发展现状,介绍了该领域中主要的实验发现和理论模型,展望了未来的发展。     

高自旋极化氧化物材料的颗粒边界磁电阻效应

颗粒边界磁电阻是高自旋极化氧化物颗粒体系中由于颗粒边界的存在而导致显著的磁电阻效应。本文将这种磁电阻效应定义为颗粒边界磁电阻效应。这里所说的颗粒边界,包括各种自然和人工晶界、粉末颗粒表面、复合材料中的颗粒界面等多种情况;所涉及的材料包括高自旋极化氧化物多晶、压缩粉末和各种复合材料等。对颗粒边界磁电阻效应的研究,不仅有助于人们进一步理解高自旋极化氧化物磁输运性质的基本机制,并为寻求具有高磁电阻效应的新型自旋电子学器件提供理论基础。本文综述了高自旋极化氧化物颗粒边界磁电阻研究的主要背景和发展现状,介绍了该领域中主要的实验发现和理论模型,展望了未来的发展。     

磁场诱导Gd5Ge4体系的低温输运跳跃和相分离研究

报告了作者对Gd_5Ge_4合金样品进行了磁化和电输运测量的研究结果,实验表明,磁化强度随外磁场的增加而出现台阶式跳跃,磁转变的可逆性与温度存在有密切的关联.在由磁场导致的磁转变附近电阻率随着磁场的增加亦表现出台阶式磁电阻现象,并在不同温区表现出正负不同的磁电阻效应,4.2K时呈现正磁电阻效应,而在16和20K时呈现出负磁阻效应,即铁磁相的阻值小于反铁磁相的阻值.结果证明了在Gd_5Ge_4中存在的典型相分离特征,从而在磁场诱导下发生了反铁磁到铁磁的转变,并对这种奇异磁电阻效应的物理机制进行了讨论.     

铁磁多层膜中的力致磁电阻效应

通过研究外应力场下铁磁多层膜系统中的自旋结构,讨论了系统磁电阻对外应力的依赖关系.结果表明,外应力能够诱发磁电阻效应,且其磁电阻紧密依赖于外应力的大小和方向.一般地对铁磁性层间耦合,其磁电阻与外应力之间的关系紧密地依赖于两铁磁层的磁致伸缩系数以及磁晶各向异性之差异.具体地,大小一定的外应力由磁易轴向磁难轴旋转的过程中,磁电阻先缓慢增大后急剧减小,在磁难轴附近变化较敏锐,并出现峰值.外应力方向一定时,磁电阻随应力的增大先敏锐增强后缓慢减小,且应力方向偏离磁易轴越远,变化趋势越显著.特别地,当外应力完全垂直于磁易轴时,应力大小的变化会引起磁电阻翻倍.而外应力场介于8πM/5≤H_λ≤18πM/5时,磁电阻会随应力的旋转单调上升,并在磁难轴附近急剧增强,产生GMR效应;对反铁磁性层间耦合,其GMR效应对应力大小和方向的响应近似地相反于铁磁性层间耦合情形. 关键词： 铁磁/非磁/铁磁三层膜 自旋结构 磁电阻 应力场     

新型的氧化物磁制冷工质与隧道磁电阻材料--2004年度国家自然科学二等奖获奖项目介绍

文章介绍了2004年度国家自然科学二等奖获奖成果[21].类钙钛矿型材料是一类物理内涵极其丰富的化合物,它是著名的高温超导材料、铁电材料、压电材料,又是庞磁电阻效应材料,目前又显示出具有大磁熵变效应与隧道磁电阻效应.文章作者系统地研究了锰钙钛矿磁性化合物的磁熵变与组成、微结构以及颗粒尺寸的关系,研究结果表明,磁性钙钛矿化合物具有显著的磁熵变,居里温度易调,并且化学稳定性佳,从而成为一类新型的磁制冷工质候选材料.此外,文章作者还研究了钙钛矿化合物纳米颗粒体系的磁电阻效应,发现除人们发现的居里温度附近的本征的庞磁电阻效应外,在很宽的低温区,存在与温度不甚敏感的隧道磁电阻效应.