新研究突破磁学与自旋电子学领域的传统认知
近日,电子科技大学物理学院、电子薄膜与集成器件全国重点实验室教授严鹏课题组在磁学与自旋电子学研究领域取得重要进展。通过研究亚铁磁畴壁中的磁子自旋输运,他们发现了磁子穿过原子级窄畴壁后能够保留其原有自旋,这一结果突破了传统认知。该理论研究结果发表在1月15日的《物理评论快报》。20世纪30年代,朗道等人提出了铁磁性的量子理论,描述了铁磁体中磁矩的集体激发行为,由于这些激发具有波动属性,被称为自旋波。20世纪30年代末,布洛赫等人对自旋波的量子化进行了深入研究。他们指出,自旋波可以被量子化,形成一种准粒子,即磁子。由于磁子具有相干长度长、不产生焦耳热等优点,近些年受到人们的广泛关注。特别是对磁子手性传输的研究,在探索新的物理现象和规律以及开发新型磁子器件方面具有重要意义。磁织构中的磁子输运是一个重要的物理问题。一个被广泛被接受的结论是,当磁子经过180°磁畴壁时,磁子所携带的自旋角动量会发生翻转,变化的磁子角动量将转移给磁畴壁,进而......阅读全文
物理所的又一发现!磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子
磁性斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构,具有拓扑保护性、低驱动电流密度,及磁、电场和温度等多物理调控的特性,是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心理想存储单元。开发更多优异性能的磁性斯格明子新材料是目前磁电子学领域的研究热点,也是推进磁性斯格明
质子自旋耦合的原因
在外磁场的作用下,质子是会自旋的,自旋的质子会产生一个小的磁矩,通过成键价电子的传递,对邻近的质子产生影响。质子的自旋有两种取向,假如外界磁场感应强度为自旋时与外磁场取顺向排列的质子,使受它作用的邻近质子感受到的总磁感应 强度为B0+B',自旋时与外磁场取逆向排列的质子,使邻近的质子感受到的
双极磁性半导体的性质和潜在应用
自旋一般只能通过磁场来调控,这使自旋器件微型化和集成化难以实现,而用电场调控则可解决此矛盾。因此,如何实现利用电场调控电子的自旋,是自旋电子学面临的关键科学问题之一。双极磁性半导体就是为解决此问题而提出的。此类材料的独特之处在于其价带顶与导带底具有相反的自旋极化方向,因而可通过调节费米能级的位置(例
微波电子学家黄宏嘉院士逝世
中国科学院院士,我国著名的微波电子学家、光纤专家,上海大学教授黄宏嘉,因病医治无效,于2021年9月22日在上海逝世,享年97岁。 黄宏嘉,1924年8月5日出生,祖籍湖南临澧。1944年毕业于西南联合大学。1948年获美国密执安大学硕士学位,1991年被授予名誉科学博士学位。1980年当选为中
几种计算电磁学方法的区别和比较
计算电磁学是指对一定物质和环境中的电磁场相互作用的建模过程,通常包括麦克斯韦方程计算上的有效近似。计算电磁学被用来计算天线性能,电磁兼容,雷达散射截面和非自由空间的电波传播等问题。计算电磁学的主要思想有,基于积分方程的方法,基于微分(差分)方程的方法,及其他模拟方法。 1、基于积分方程的方法
稀磁半导体的磁学机理和物理特性
磁性离子掺入到半导体中替代部分阳离子的位 置形成稀磁半导体,通过局域自旋磁矩和载流子之间 存在强烈的自旋-自旋交换作用,在外加电场或者磁 场的影响下,会使载流子的行为发生改变,从而产生 异于半导体基质的特性。自旋-自旋交换相互作用是 DMS 材料区别于非磁半导体材料的关键,也是形成 各种磁极化子的主
电磁学计量包括的相关内容
电作为一种能源,自被人类认识以来就和人们的生产和生活密不可分,电的应用大大促进了科学技术的发展,而磁场和磁性材料的存在也和电有着密切的联系。电磁量是和电磁现象有关的物理量,分为电学量和磁学量。人们在不断对电磁应用进行探索的过程中,发明创造了大量的电磁测量仪器、仪表和设备。 电磁学计量包括电压、
新技术可让金属铂“化身”半导体
日本研究人员最新研究发现,金属铂制成只有2纳米厚的超薄膜时,可以拥有类似硅等半导体的特性。研究人员认为,这一发现挑战了对于半导体材料的传统认知,有助于推动相关领域发展。 传统意义上,金属和半导体被严格区分,金属一般导电性能好,而半导体介于绝缘体和导体之间,导电性可受控制。用硅等常见半导体材料制
自旋电子器件节能机制发现
记者8月15日从中国科学院宁波材料技术与工程研究所获悉,该所柔性磁电功能材料与器件团队在新一代自旋电子器件研究领域取得关键突破。研究人员利用“非传统标度律”,将器件内部阻碍电子运动的“绊脚石”,转变成提升性能的“加油站”,为破解自旋电子器件面临的核心瓶颈提供了全新思路。相关研究论文在线发表于《自
石墨烯在室温下实现自旋过滤
据美国《IEEE光谱》杂志12月28日报道,美国海军实验室的科学家将一层石墨烯置于镍层和铁层之间,制造出了首个能在室温下过滤自旋的薄膜结点设备,最新研究将有助于下一代磁随机存储器(MRAM)的研制。 电子具有两个重要的属性:电荷和自旋,现代微电子技术只利用了电子的电荷属性;而在新兴的自旋电子
二维核磁共振谱的发展历程
1939:气态NMR试验成功 1945:凝聚态NMR试验成功 1945:美物理学家Block和Purcell同时发现NMR现象,证实了核自旋的存在,为量子力学的一些理论提供了直接的验证,是本世纪物理学发展史上的一件大事 1950:W.G.Proctor和当时旅美学者虞福春发现NH4NO3中
全靠反常机制,“绊脚石”变“加油站”
近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称“宁波材料所”)柔性磁电功能材料与器件团队,在新一代自旋电子器件的物理研究方面取得了关键突破。该团队找到一种反常的物理机制,能够将器件内部阻碍电子运动的“绊脚石”,转变成提升性能的“加油站”。 驱动这一奇特转变的物理根源,是电子一种被长期忽视的
厦大团队研制成功拓扑自旋固态光源芯片
厦门大学半导体研究团队教授康俊勇、张荣、吴雅苹提出轨道调控的拓扑自旋保护新原理,首次生长出室温零场下本征稳定、长程有序的磁半子(Meron)晶格,并研制成功拓扑自旋固态光源芯片(T-LED)。7月13日,相关研究成果在《自然—电子学》上发表,该成果首次实现了从拓扑保护准粒子到费米子乃至玻色子的手性传
振动样品磁强计(VSM)
规格:极头直径:5cm室温测量灵敏度:5×10-7emu矩测量范围:5×10-7emu到103emu最大磁场:2.17T @ 16.2mm极头间距可测样品形状:粉末、块状、薄膜、液体用途:振动样品磁强计(VSM)能快速、有效地对磁性材料进行性能测试和表征。主要应用于磁性材料研究和开发、质量控制和产品
国家纳米中心等在分子自旋光伏器件研究中取得重要进展
近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员孙向南和西班牙巴斯克纳米科学中心教授Hueso等合作,在分子自旋电子学研究方面取得重要进展,提出并报道了全新的分子自旋光伏器件。相关研究成果于8月18日在《科学》(Science)杂志在线发表,并已申请国家发明ZL(申请号:201611011759.5)。
美科学家发明新同质外延自旋电子石墨烯隧道装置
美国海军研究实验室(NRL)的科学家们已经发明出一种新型室温条件下电子隧道装置,这种装置包括的隧道势垒和传输信道都是由石墨烯构成的。这种功能化的同质外延装置为自旋电子学石墨烯器件的实现提供了一个简练的方法。其研究结果发表在杂志ACS纳米研究报告。 海军实验研究所表明氢化石墨烯是以氢原子结束的
南开大学研究团队提出自旋矢势与自旋AB效应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511737.shtm阿哈罗诺夫-波姆(Aharonov-Bohm,简称AB)效应是一种量子力学现象,它深刻反映了经典理论和量子理论之间的联系。南开大学陈省身数学所理论物理研究室教授陈景灵课题组在国际上首
南开大学研究团队提出自旋矢势与自旋AB效应
阿哈罗诺夫-波姆(Aharonov-Bohm,简称AB)效应是一种量子力学现象,它深刻反映了经典理论和量子理论之间的联系。南开大学陈省身数学所理论物理研究室教授陈景灵课题组在国际上首次提出电子的“自旋矢势”假设,并以量子力学传统方式提出一个关于“自旋AB效应”的思想实验,可以用来检验自旋矢势是否
兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展
近日,兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferromagnet bilayers的研究论文。通过声子与电子自旋-电荷动力学的相互作用,首次实现了声子驱动下自旋流中自旋方向
兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518622.shtm近日,兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferroma
半导体所二维半导体磁性掺杂研究取得进展
近年来,二维范德华材料如石墨烯、二硫化钼等由于其独特的结构、物理特性和光电性能而被广泛研究。在二维材料的研究领域中,磁性二维材料具有更丰富的物理图像,并在未来的自旋电子学中有重要的潜在应用,越来越受到人们的关注。掺杂是实现二维半导体能带工程的重要手段,如果在二维半导体材料中掺杂磁性原子,则这些材
我国在分子自旋光伏器件研究中取得重要进展
近日,中国科学院国家纳米科学中心在分子自旋电子学研究方面取得重要进展,提出了全新的分子自旋光伏器件。 分子自旋光伏器件(MSP)是基于自旋阀器件结构和富勒烯(C60)分子材料构建的一种新型器件。该器件可在外部光、磁复合场作用下实现电子自旋和电荷输出信号的相互耦合,进而实现全新的器件功能,包括
计算电磁学基础知识及数值方法汇总
一. 计算电磁学的重要性在现代科学研究中,“科学试验,理论分析,高性能计算”已经成为三种重要的研究手段。在电磁学领域中,经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式,最后得到解析解。解析解的优点在于:①可将解答表示为己知函数的显式,从而可计算出精确的数值结果;②可以作
合肥研究院在空间反演对称结构中实现光致纯自旋流
近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理团队研究员郑小宏课题组在光致纯自旋流研究中获进展,提出结构具有空间反演对称而自旋密度具有空间反演反对称的体系是利用光学伽伐尼效应获得纯自旋流的理想体系,纯自旋流的产生不依赖于光子的能量、光的偏振类型或偏振角。相关研究结果发表在Physica
从分子电子学的沉浮看创新
最近,创新和创业的话题很热。IEEE Spectrum 2015/10发表“The Booms and Busts of Molecular Electronics”的文章,正好说明创新的重要和艰难,不但搞电子的网友会有兴趣,对其他有志创新的朋友也会有启发。 40年前,纽约大学的研究生Ari
中国电子学会会员日发布
寄语院士(副理事长、会士)名单 中国电子学会供图 4月10日,中国电子学会会员日发布仪式在线举办。中国电子学会理事长张峰发表致辞并与学会总部领导班子共同发布中国电子学会会员日。 杨芙清、王阳元、毛二可、于全、段宝岩、高文、李言荣、梅宏、潘建伟、郝跃、尹浩、樊邦奎、房建成、戴琼海、张
磁性样品
看到了 才相信 安得物理论虚实 眼见为真定认知 只是江山多乱序 此峰难断彼峰斯 冠状病毒我们肉眼看不到,故而感觉其无处不在,引得风声鹤唳、更是伤亡惨重。湖北的抗疫我们也亲眼看不到,但借助平面图文却能够“感受”到,虽然感受与亲眼看到有区别。因此,去感受、去看到、然后去行动,是我们的脚步和
核磁共振波谱仪的概述
利用不同元素原子核性质的差异分析物质的磁学式 分析仪器。这种仪器广泛用于化合物的结构测定,定量分析和动物学研究等方面。它与紫外、红外、质谱和元素分析等技术配合,是研究测定有机和无机化合物的重要工具。原子核除具有电荷和质量外,约有半数以上的元素的原子核还能自旋。由于原子核是带正电荷的粒子,它自旋就
关于核磁共振波谱仪的概述
利用不同元素原子核性质的差异分析物质的磁学式分析仪器。这种仪器广泛用于化合物的结构测定,定量分析和动物学研究等方面。它与紫外、红外、质谱和元素分析等技术配合,是研究测定有机和无机化合物的重要工具。原子核除具有电荷和质量外,约有半数以上的元素的原子核还能自旋。由于原子核是带正电荷的粒子,它自旋就会
磁畴壁拓扑结构在实验上的发现与调控
兼具温度、电流、磁场等多物理场协同调控的高分辨洛伦兹透射电镜在实空间探索纳米尺度新型磁畴结构、原位揭示与磁性相关的新奇物理现象微观机制以及自旋原理性器件应用方面发挥着越来越重要的作用。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学实验室张颖研究团队在沈保根院士总体组织下,近几年利用高分辨磁