新型自旋过滤隧道结的制备及室温自旋过滤效应研究

自旋过滤隧道结采用铁磁绝缘体做为势垒层，当势垒层选用高居里点的铁磁性绝缘体材料就可以实现室温自旋过滤效应，从而获得室温下高自旋极化电流输出，是近年来自旋电子材料的新兴研究方向之一。本项目根据申请者多年在磁隧道结的研究积累设计了一种具有新势垒层结构的自旋过滤隧道结，即引入常用的AlOx层作为势垒层的一部分，采用离轴溅射，优化氧化及退火等工艺条件制备出高质量的自旋过滤隧道结。项目将着重开展势垒层两侧的界面特性研究，结合薄膜结构及成分分析弄清楚此类具有复杂势垒层结构的界面对自旋过滤效率的影响；通过输运测量，研究有效势垒厚度及高度等隧道结关键参数在不同温度、磁场、偏压等条件下的的变化规律，推算其自旋过滤效率，研究自旋过滤效应的温度关系及其内在的物理机制，为获得高质量的自旋过滤隧道结提供理论依据，并为自旋过滤效应在自旋量子器件中的应用提供优质材料。