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。     

逾渗驱动的高自旋极化氧化物材料磁电阻增强效应——网络效应与调控

锰氧化物具有内禀的多尺度非均匀性,这与同时活跃的多个自由度——自旋、电荷、晶格和轨道——非线性耦合,以及多种相互作用的共存密切相关。更重要的是,这种极为特殊的物理现象可能是庞磁电阻效应的微观起源——铁磁金属相在磁场作用下的逾渗而驱动的磁电阻效应。另一方面,在某组分导电逾渗阈值附近的磁电阻显著增强效应,是高自旋极化氧化物颗粒体系所具有的普遍现象之一。因此,针对各种高自旋极化氧化物的非均匀和颗粒复合体系,逾渗驱动磁电阻增强效应的研究具有重要的学术意义和应用价值,其中输运网络理论为重要的理论研究。在充分认识电磁输运微观机制的基础之上,通过调控输运网络的结构,探讨逾渗驱动磁电阻增强的必要条件,可以找出实现可控性高且幅值较大的磁电阻的新途径、新方法。本文主要基于电阻网络模型,综述高自旋极化氧化物材料中多相共存体系的磁输运性质研究的主要背景和发展现状,充分结合相关的实验结果,介绍逾渗驱动磁电阻效应增强的物理机制,以及各类电输运网络的构建,并展望未来的发展。     

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。     

逾渗驱动的高自旋极化氧化物材料磁电阻增强效应——网络效应与调控

锰氧化物具有内禀的多尺度非均匀性,这与同时活跃的多个自由度--自旋、电荷、晶格和轨道--非线性耦合,以及多种相互作用的共存密切相关.更重要的是, 这种极为特殊的物理现象可能是庞磁电阻效应的微观起源--铁磁金属相在磁场作用下的逾渗而驱动的磁电阻效应.另一方面,在某组分导电逾渗阈值附近的磁电阻显著增强效应,是高自旋极化氧化物颗粒体系所具有的普遍现象之一.因此,针对各种高自旋极化氧化物的非均匀和颗粒复合体系,逾渗驱动磁电阻增强效应的研究具有重要的学术意义和应用价值,其中输运网络理论为重要的理论研究.在充分认识电磁输运微观机制的基础之上,通过调控输运网络的结构,探讨逾渗驱动磁电阻增强的必要条件,可以找出实现可控性高且幅值较大的磁电阻的新途径、新方法.本文主要基于电阻网络模型,综述高自旋极化氧化物材料中多相共存体系的磁输运性质研究的主要背景和发展现状,充分结合相关的实验结果,介绍逾渗驱动磁电阻效应增强的物理机制,以及各类电输运网络的构建,并展望未来的发展.     

自旋阀中的各向异性磁电阻效应

采用平面霍尔效应测量方法，对Ta(8nm)/NiFe(7nm)/Cu(24nm)/NiFe(44nm)/FeMn(14nm)/Ta(6nm)自旋阀多层膜进行了研究.结果表明，在样品中存在着自由层和被钉扎层之间的各向异性磁电阻的“混合”效应.与通常所采用的磁电阻测量方法相结合，平面霍尔效应的测 量可以给出自旋阀中各向异性磁电阻以及自由层和被钉扎层的磁矩随外场变化的更多信息. 关键词： 自旋阀 各向异性磁电阻 平面霍尔效应     

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。     

第七讲 自旋阀巨磁电阻效应及其应用

自旋阀巨磁电阻具有工作磁场小，灵敏度高、频率特生好、信噪比高等优点，成为新一代高度密度读出砂的首选材料，在计算机信息存贮和高灵敏传感器方面有着广阔的应用前景。     

具有室温巨隧道磁电阻效应与高自旋极化率的新材料

回顾了隧道磁电阻效应发展简史及其应用,报道了锌铁氧体/氧化铁二相纳米复合材料在室温具有巨磁隧道电阻效应的实验结果,该实验结果表明锌铁氧体是具有高自旋极化率的一类新材料,值得进一步开展相关的研究工作.     

自旋极化的电流——2007年度诺贝尔物理学奖评述

2007年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家阿尔贝·费尔(Albert Fert)和德国物理学家彼得·格伦贝格（Peter Grünberg）,以表彰他们发现了巨磁电阻（giant magnetoresistance, GMR）效应.这是在铁磁和非磁薄膜交替组成的人工超晶格中观察到的.GMR现象起源于载流子自旋与材料磁性的相互作用.该效应的应用革新了硬盘中读取数据的技术,使硬盘技术在过去十年得到飞速发展;另一方面,GMR效应的发现是新的自旋电子学的开端.通过电子自旋的量子效应,人们可以期待更多的发现和创新技术.     

稀土锰氧化物的低场磁电阻效应

具有庞磁电阻效应的掺杂稀土锰氧化物因为其高的自旋极化率和自旋极化输运行为而表现出显著的低场磁电阻效应。这一效应在氧化物自旋电子学中有着深远的潜在应用前景。本文综述了国内外近年来在锰氧化物低场磁电阻增强这一研究领域的进展和存在的一些问题。全文分三个部分，首先概述了基于自旋极化散射和自旋极化隧穿两种输运机制的磁电阻理论；然后重点介绍掺杂稀土锰氧化物低场磁电阻增强的主要研究进展，这些进展背后的基本物理图象是通过人为引入自旋无序介质形成自旋极化散射和自旋极化隧穿，从而增强其低场磁电阻；第三部分讨论了基于掺杂稀土锰氧化物的磁性隧道结制备和输运性质。本文最后提出了锰氧化物低场磁电阻增强研究应该关注的一些物理问题。     

具有室温巨隧道磁电阻效应与高自旋极化率的新材料

回顾了隧道磁电阻效应发展简史及其应用，报道了锌铁氧体／氧化铁二相纳米复合材料在室温具有巨磁隧道电阻效应的实验结果，该实验结果表明锌铁氧体是具有高自旋极化率的一类新材料，值得进一步开展相关的研究工作。     

稀土掺杂锰氧化物庞磁电阻效应

过去十多年来，具有庞磁电阻效应的稀土掺杂锰氧化物成为了凝聚态物理研究的重要领域。锰氧化物的载流子自旋极化率高，且在居里温度附近表现出很大的磁电阻效应，因此在自旋电子学中有潜在的应用前景。另一方面，锰氧化物是典型的强关联电子体系，它对目前有关强关联体系的认识提出了很大挑战。本文综述了锰氧化物的各种性质及其物理原因。全文首先概述了锰氧化物的庞磁电阻效应及其晶格和电子结构，简单介绍了其他一些庞磁电阻材料；随后综述了锰氧化物的电荷／轨道有序相及其输运性质；在第四部分简单介绍了锰氧化物中庞磁电阻效应的机制；最后讨论了锰氧化物的一些可能的应用，如低场磁电阻效应、磁隧道结、磁p-n结以及全钙钛矿的场效应管和自旋极化电子注入装置等。     

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 第七讲 自旋阀巨磁电阻效应及其应用

自旋阀巨磁电阻材料具有工作磁场小、灵敏度高、频率特性好、信噪比高等优点，成为新一代高密度读出磁头的首选材料，在计算机信息存贮和高灵敏传感器方面有着广阔的应用前景．     

自旋极化电子从铁磁金属注入半导体时自旋极化的计算

对自旋极化电子从铁磁金属通过绝缘层薄膜注入半导体时的自旋极化率与绝缘层厚度以及所加偏压的关系等作了计算.所得结果与最新实验结果相符，并发现偏压适中、绝缘层较厚时 有较大的电流自旋极化率，偏压很小时电流自旋极化率几乎为零. 关键词： 自旋极化电子注入 Slonczewski模型 隧道磁电阻 非零偏压     

Mn基钙钛矿氧化物中的自旋极化隧道输运

借助自旋极化隧道模型，对具有不同居里温度的Mn基钙铁矿氧化物的电阻率随温度和磁场的变化行为进行了计算。结果表明，模型给出的结果和献上普遍报道的实验结果在行为上有非常好的一致性，表明这类材料中所观察到的电子输运和磁性质可以基于这一模型而得以理解。     

溶胶-凝胶法制备的Mn基钙钛矿多晶样品中的颗粒边界效应

溶胶-凝胶法制备的La2/3Ca1/3MnO3多晶样品零场下观测到的电阻随温度的变化同最近针对铁磁金属颗粒体而提出的模型进行了定量的比较性研究,基于这一研究, Mn基钙钛矿多晶样品中颗粒边界效应得以讨论.     

磁电垒结构中自旋极化输运性质的研究

研究了电子隧穿几类磁电垒结构的自旋极化输运性质，导出统一的传输概率公式，揭示了非 均匀磁场的分布与自旋过滤的关系，同时表明采用有效朗德因子较大的半导体材料可以显著 增强磁电垒结构的自旋过滤效果. 关键词： 磁电垒 自旋过滤 自旋电子学 自旋极化