我国学者发现基于磁性绝缘体的磁子阀效应

面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求,自旋电子器件在开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件中提供了具有广阔前景的发展方向。其中,自旋阀是各类自旋电子器件的核心单元,自旋阀通常包括两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构,由于自旋极化电子在两铁磁层间的输运,从而使器件的电阻受到两铁磁层相对取向的调制。基于自旋阀结构的室温巨磁电阻(GMR, 1988年)和室温隧穿磁电阻(TMR, 1995年)器件,已经广泛应用于磁性硬盘、磁性随机存储器和磁性传感器等高密度信息存储与传感器件中,法国A. Fert和德国P. Grünberg两位科学家也因为巨磁电阻(GMR)效应的发现获得了2007年诺贝尔物理学奖。图1. (a) 磁子阀结构、原理和测量示意图;(b)-(c) GGG/YIG和YIG/Au/YIG区域的透射电镜照片。 自旋波是磁性系统中自旋进动过程的集体激发态,其量子化的准粒子称为磁子,每一个磁子携......阅读全文

我国学者发现基于磁性绝缘体的磁子阀效应

  面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求,自旋电子器件在开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件中提供了具有广阔前景的发展方向。其中,自旋阀是各类自旋电子器件的核心单元,自旋阀通常包括两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构,由于自旋极化电子在两铁磁层间的输运,从而使器

物理所发现基于新型磁子结YIG/NiO/YIG的磁子阀效应

  磁子型器件有望构成继基于电荷流的第一大类半导体/微电子器件和基于自旋极化电流的第二大类自旋极化电子器件之后的基于磁子流的第三大类固态磁子型器件,有望为未来信息科学和技术的可持续发展带来更加广阔的发展空间。  从物理角度上讲,除了电子这一自旋的载体,其它中子、磁子等粒子或者准粒子也可以携带自旋角动

铁磁绝缘体中磁子输运性质的全电学方法研究获进展

  磁性存储和磁逻辑等自旋电子学器件的核心在于自旋信息的传递,特别是自旋信息的产生、操控和探测是自旋电子学领域的一个基本问题。现有的自旋电子学中自旋信息主要依赖金属中的传导电子,一个非常有趣的问题是,是否有其他粒子甚至是准粒子可以作为自旋信息的载体?作为铁磁体中低能激发态的准粒子——磁子,是一种玻色

研究团队提出磁有序体系中声子磁性新机制

  声子是描述固体中晶格集体振动的元激发。一般情况下,声子通过离子运动产生的轨道磁矩较微弱。然而,在一些材料中,声子可通过耦合磁性自由度获得较大的磁矩。大的声子磁矩利于实现磁序与晶格振动的相互调控,引起了科研人员的关注:一方面可以通过操控声子来调控自旋动力学以及材料的宏观磁序;另一方面,可以通过操控

双磁法检测茶叶磁性物质

      磁性物质的污染严重影响了茶叶出口贸易。磁性物质超标是影响机制茶品质提高的重要因素之一,精确、快速而又安全的磁性物质检验方法对我国茶叶生产和对外贸易具有重要意义。    检测茶叶中磁性物质如铁钉、螺丝和铁线可直接拣剔或用磁铁吸引,而铁屑等粉类磁性物质必须借助磁铁或磁性金属测定仪。虽然这2种

磁性浮子液位计(磁翻板液位计)出现乱磁怎么处理

   磁性浮子液位计(磁翻板液位计)因其成本较低,测量范围广,指示清晰、压力等级高、安全性好等诸多优点广泛用于练油化工装置中。但如果磁性浮子液位计因为磁钢的性能不稳定,使用一段时间后,磁性减弱,浮子中的磁锅和指示器中的小磁钢之间失去磁连接作用,使指示器不能进行磁跟随而失去指示作用,由于指示器中的若干

双磁法测粮食磁性金属物

    尽管粮食质量监督管理部门十分反对面粉增白剂的使用,但从1990年代开始,各种添加剂还是相继出现在小麦粉里。     这些年来,我们对市场上流通的小麦粉检验时发现,除特殊注明外,都不同程度地掺有添加剂。我们按《GB 5509—1985粮食、油料检验粉类磁性金属物测定法》中第一法“磁性金属物

首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态

  近十几年来,拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体,其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏,会形成一类新的拓扑态,即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质,例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝

Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测

  近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。  自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在

上海微系统所揭示拓扑绝缘体的铁磁性形成机理

  近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导实验室原位电子结构方向组,通过使用基于同步辐射光源的软X射线磁性圆二色性能谱和光电子能谱,结合第一性原理计算,首次揭示了具有量子反常霍尔效应的铁磁性拓扑绝缘体中的铁磁性形成机理。该项研究成果为寻找具有更高温度的量子反常霍尔体系、研发新一代超低能耗量子

我国学者在新型量子功能材料研制中取得进展

  近日,由中国科学技术大学教授陆亚林领导的量子功能材料和先进光子技术研究团队在量子功能材料研究方面取得重要进展。该团队副研究员翟晓芳、副教授傅正平等人,与美国劳伦兹伯克利国家实验室博士Jinghua Guo、中国科大教授赵瑾、湖南大学教授马超等合作,在研究新型高温、高对称性铁磁绝缘体过程中,把高质

科研人员发现电场诱发磁补偿相变调控磁振子自旋流新机制

西安交通大学研究人员针对磁性材料中的磁振子自旋流达不到磁振子器件所要求的信号分辨率和工作温度问题,设计了Pt/Gd3Fe5O12/MgO/PMN-PT异质结,并提出了电场诱发磁补偿相变调控磁振子自旋流的新机制,近日该研究成果发表在《先进材料》上。研究表明,当该异质结被施加电场后,PMN-PT压电单晶

影响磁性复合材料磁特性的因素

1.1.1 磁粉磁粉性能的好坏是直接影响磁性复合物材料性能的关键因素之一。磁粉性能的优劣与材料、组成、颗粒大小、粒度分布及制造工艺有关。1.1.1.1 材料种类与组成的影响铁磁粉末都可以与塑料复合,目前通常使用钡、铭铁氧体为主。原因是钡、钮铁氧体具有磁特性稳定、矫顽力高、电阻率高、密度小、价廉等优点

反铁磁性氧化铁远程传输数据-速度比传统技术快几千倍

一个国际合作研究小组已成功观察到,绝缘反铁磁体——反铁磁性氧化铁具有远程传输数据的性能。反铁磁体是一组磁性材料,拥有比传统铁磁部件更快的计算速度。这项研究发表在最新一期《自然》杂志上。  基于现有材料和半导体技术的常规装置在运行时会过热,导致速度达到极限,从而限制了计算机技术的发展,而反铁磁性氧化铁

反铁磁性氧化铁可远程传输数据-处理速度快几千倍

一个国际合作研究小组已成功观察到,绝缘反铁磁体——反铁磁性氧化铁具有远程传输数据的性能。反铁磁体是一组磁性材料,拥有比传统铁磁部件更快的计算速度。这项研究发表在最新一期《自然》杂志上。 基于现有材料和半导体技术的常规装置在运行时会过热,导致速度达到极限,从而限制了计算机技术的发展,而反铁磁

Science:磁性拓扑绝缘体畴壁上的量子化手性边缘传导

  对畴壁(DW)构型和运动的控制可以实现磁性和介电材料在微小外部磁场下的非易失响应。东京大学K. Yasuda和Y. Tokura(共同通讯作者)利用磁力显微镜尖端设计并制造出在量子反常霍尔态中的磁畴,通过运输测量证明了沿指定DW手性一维边缘传导现象的存在。研究结果可促进低功耗的自旋电子器件的实现

双磁法测小麦粉磁性金属物

    1.双磁法测量原理:使小麦粉均匀缓慢地流过磁性金属测定仪淌板,磁性金属物被淌板上的电磁铁吸住,用四氯化碳洗去磁性金属物中的粉粒,烘干后用磁铁吸引出磁性金属物,使磁性金属物与添加剂分离,测出小麦粉中磁性金属物含量。     2.实验仪器、试剂和用具:磁性金属测定仪、磁铁(吸力不少于12kg,马

磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究取得进展

图1:量子霍尔效应(左)与量子化反常霍尔效应(右)的比较示意图  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室方忠、戴希研究组在无需外磁场的量子霍尔效应研究中取得重要进展。本工作发表在《科学》杂志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010

我国学者发现磁性拓扑绝缘体中的双分量反常霍尔效应

  反常霍尔效应是磁性材料的基本输运性质之一。经过长达一百多年的研究,直至本世纪初物理学家们才认识到反常霍尔效应与电子能带的贝里曲率相关。近年来,磁性拓扑绝缘体中的自旋结构、贝里曲率和反常霍尔效应之间的关系受到了广泛的关注。一个重要的实验进展是在Cr、V等掺杂的(Bi,Sb)2Te3薄膜中观察到了量

穿隧磁阻效应的概念

穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中,其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由MichelJulliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现;室温穿隧磁阻效应则于19

历经60年追寻!物质新磁态或终“现形”

科技日报北京2月24日电 (记者刘霞)据物理学家组织网22日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说,这是一种新型磁铁,鉴于磁材料是现在很多技术的核心,这种新型磁铁有望应用于通信等诸多领域。最新研究负责人之一、布鲁克海文

历经60年追寻!物质新磁态或终“现形”

科技日报北京2月24日电 (记者刘霞)据物理学家组织网22日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说,这是一种新型磁铁,鉴于磁材料是现在很多技术的核心,这种新型磁铁有望应用于通信等诸多领域。最新研究负责人之一、布鲁克海文

双磁法测定小麦粉磁性金属物含量

  对于小麦粉磁性金属物的测定,我们有三种方法,即磁性金属物测定仪法、磁铁吸引法和双磁法。前两者方法都是国标中规定的测定方法,具有一定的权威性。而双磁法,说白了就是前两者的合体,即磁性金属物测定仪法、磁铁吸引法结合简称为双磁法。双磁法是在磁性金属物测定器法基础上,用磁铁吸出磁性金属物,使之与添加剂分

创新激光技术-首次捕获非磁性金属的磁信号

  铜、金、铝等常见非磁性金属内部微弱的磁信号,百年来始终未能被科学仪器破译。发表于最新一期《自然·通讯》杂志的一项最新研究称,来自以色列希伯来大学、美国宾夕法尼亚州立大学和英国曼彻斯特大学的研究团队,借助创新激光技术,首次捕获到这些金属的磁信号,揭开了其隐藏的电子行为之谜。科研人员通过蓝色激光与智

解析不同类型磁性拓扑半金属的磁结构

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员朱文卡、研究员张蕾,与华中科技大学教授田召明、安徽大学博士刘威等合作,利用稳态强磁场实验装置,解析出不同类型磁性拓扑半金属的磁结构。相关高场实验数据借助高场磁性测量系统在水冷磁体WM5上完成。相关研究成果分别以Criticalbehavio

磁吸力测厚仪及磁性测厚仪测量原理及相关产品

一. 磁吸力测量原理及测厚仪  *磁铁(测头)与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系,这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成测厚仪,只要覆层与基材的导磁率之差足够大,就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型,所以磁性测厚仪应用zui广。测厚仪基本结构由磁

μ子磁异常最精确测量结果公布

美国能源部费米国家加速器实验室主导的μ子g-2实验团队3日公布了μ子磁异常的第三次也是最后一次测量结果,达到迄今为止最高的测量精度——十亿分之127(127ppb),超过最初设计时设定的140ppb目标。这一结果刷新了全球对μ子磁异常的测量纪录。研究论文已提交《物理评论快报》期刊。μ子g-2实验研究

物理所Kondo金属与亚铁磁绝缘体研究取得新进展

  最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室刘伍明研究组在几何阻挫系统中的量子相变研究中取得进展。他们利用原胞动力学平均场方法结合连续时间蒙特卡洛方法,研究了在非均匀性三角kagome格子中金属-绝缘体相变与磁性相变,获得了三角kagome格子随相互作用、温度、非均匀性变化的详细相

“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破

  由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成。  量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最

地质地球所等揭示趋磁细菌复杂磁性机制

  趋磁细菌(magnetotactic bacteria)是生物控制矿化研究的典范和古地磁学研究的新生长点,它们能够在细胞内合成有生物膜包被的、纳米尺寸、单磁畴磁铁矿晶体颗粒,也称为磁小体(magnetosome)。磁小体在细胞内多成链排列,作为趋磁细菌的“磁场感应器”,促使其沿磁场方向定向游弋,