【摘要】：自旋電子學(xué)是研究自旋相關(guān)效應(yīng)及其應(yīng)用的新型學(xué)科,其核心是研究如何有效地、精確地操縱電子自旋這個自由度,以實(shí)現(xiàn)高密度信息的存儲、傳輸和處理。本文章以鐵磁體/順磁金屬材料構(gòu)成的圓盤形雙層膜系統(tǒng)為研究對象,施加垂直于界面的強(qiáng)磁場,計(jì)算了有退磁場的情況下發(fā)生鐵磁共振的頻率與外磁場的關(guān)系,推導(dǎo)了從鐵磁體泵浦進(jìn)入順磁金屬材料的自旋流以及自旋流在順磁金屬中的擴(kuò)散運(yùn)動。獲得了由逆自旋霍爾效應(yīng)所產(chǎn)生的交變電壓和由交變磁場自身所誘致的感生電壓。結(jié)果表明,由于逆自旋霍爾效應(yīng),我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中不存在直流電壓,只存在交流電壓。我們還計(jì)算了逆自旋霍爾效應(yīng)誘致的交流電壓大小和激發(fā)磁場自身誘致的交流電壓大小對外磁場的依賴性,發(fā)現(xiàn)在鐵磁共振時,逆自旋霍爾效應(yīng)誘致的交流電壓大小達(dá)到最大,而偏離共振磁場后,交流電壓大小很快衰減;而激發(fā)磁場自身誘致的交流電壓大小隨外磁場的增大而增加。其次,研究了在不同位相差下,在垂直于激發(fā)場方向總的交流電壓大小對外磁場的依賴性,發(fā)現(xiàn)交流電壓大小隨著兩者之間相位差的變化在共振點(diǎn)附近變化很明顯;進(jìn)一步在共振點(diǎn)附近,計(jì)算了總的交流電壓大小對位相差的依賴性,發(fā)現(xiàn)位相為0時,交流電壓達(dá)到最大;而位相為?時,交流電壓達(dá)到最小;文章還計(jì)算了交流電壓大小對激發(fā)功率的依賴性,不同于直流電壓與激發(fā)功率P成正比的情況,交流電壓與激發(fā)功率的二分之一次方成正比;最后,我們還分別研究了在不同功率和不同材料下交變電壓大小隨材料厚度的變化情況。結(jié)果表明,在我們所涉及的材料厚度范圍內(nèi),對于鉑和鉈來講,由逆自旋霍爾效應(yīng)所誘致的交變電壓大小隨厚度的增大而減小;對于鈀和金,交變電壓的大小隨厚度的增加先增大后減小,而總電壓(包括逆自旋霍爾效應(yīng)誘致的交變電壓和交變磁場所感生的電壓)的大小隨厚度的增大而增大。
【圖文】：

振光法：2010 年，Ando 等人[16]報(bào)道了一種在 NM-半導(dǎo)體混合結(jié)構(gòu)中的顯示半導(dǎo)體中吸收的圓偏振光能夠轉(zhuǎn)換為電信號。圖 1.2 為 Pt / GaAs GaAs 層中，圓偏振光產(chǎn)生自旋極化載流子，通過 Pt / GaAs 界面引起入 Pt 層。由于 Pt 中的 ISHE，這個純自旋電流被轉(zhuǎn)換成電壓。這種利法產(chǎn)生的自旋流大小與入射光的強(qiáng)度以及圓偏振光的偏振度成正比。圖 1.1 自旋霍爾效應(yīng)產(chǎn)生自旋流的示意圖[15]

通常是在鐵磁金屬/Cu/重金屬構(gòu)成的系Cu 之間通入一個電荷流，此時電荷流在流u 層界面處產(chǎn)生自旋累積。累積的自旋旋流的大小隨著重金屬相對于 Cu 層位置。2007 年，Kimura 等人[17]使用坡莫合圖 1.2 圓偏振光產(chǎn)生自旋流的示意圖[16]
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O469

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本文編號：2695507