反铁磁薄膜中电流诱导自旋转移磁化翻转研究

基于电子自旋量子特性的自旋转移效应一经发现,就成为了自旋电子学发展中的又一个里程碑。它的发现将对目前自旋电子器件的调控方式，解决能耗、单元尺度等瓶颈问题产生深刻的影响，并有望基于该效应产生新型的自旋微波源。但目前铁磁薄膜中自旋转移磁化翻转阈值电流密度过高成为了该新效应实用化的一大障碍，而具有特殊磁矩排布且无磁性的反铁磁薄膜中的自旋转移现象，将成为减小阈值电流密度、推进自旋转移效应应用的可行方法。因此本项目首先旨在弄清反铁磁薄膜中电流诱导自旋转移磁化翻转的物理机制，通过铁磁/普通金属/铁磁/反铁磁自旋阀结构，实现自旋极化电流对反铁磁薄膜磁矩的翻转；其次，研究自旋阀结构中铁磁/反铁磁交换偏置场、界面微结构、薄膜厚度、反铁磁材料等对反铁磁薄膜翻转阈值电流的影响，探寻减小阈值电流密度的可行方法；最后，研究反铁磁薄膜中自旋转移现象对现有自旋电子器件的影响，提出基于其的新型自旋电子器件。