如今大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下,信息存儲(chǔ)和安全與人們息息相關(guān)。研究者們正在致力于解決信息存儲(chǔ)所面臨的巨大挑戰(zhàn),例如,如何進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大器件的存儲(chǔ)密度,縮小器件的尺寸,降低器件的功耗,提高存儲(chǔ)的穩(wěn)定性。磁性納米材料是制備低功耗、非易失的信息存儲(chǔ)器件的優(yōu)秀候選者,其中所蘊(yùn)含的豐富的物理機(jī)制著實(shí)引人入勝�；谠撗芯勘尘�,本論文將聚焦低維納米材料體系中磁性、磁各向異性以及磁電耦合效應(yīng)等磁學(xué)方面的研究,結(jié)合第一性原理計(jì)算和數(shù)學(xué)解析等方法,深入學(xué)習(xí)相關(guān)現(xiàn)象和效應(yīng)的物理根源和本質(zhì),從而指導(dǎo)新型信息存儲(chǔ)材料的研究和器件設(shè)計(jì)。本論文從該課題的研究歷史和現(xiàn)狀出發(fā),在第一章緒論部分介紹和回顧了包括電學(xué)手段起主導(dǎo)作用的電控磁技術(shù)、磁電耦合效應(yīng)、單原子自旋等自旋電子學(xué)領(lǐng)域中重要技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,闡明課題的研究意義和大致方向。緊接著,通過(guò)回顧多體問(wèn)題演變成單電子求解的發(fā)展歷程,于第二章闡述了本論文主要的研究手法,即基于密度泛函框架下的第一性原理計(jì)算,其作為核心研究手段貫穿整個(gè)論文工作之中。在磁性納米存儲(chǔ)體系中,單原子自旋系統(tǒng)有望實(shí)現(xiàn)新一代的原子級(jí)磁存儲(chǔ)極限。第三章將致力于研究Mn、Fe和Co等過(guò)渡金屬原子摻雜對(duì)單層過(guò)渡金屬硫化... 

【文章來(lái)源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磁學(xué)與各自然學(xué)科研究的關(guān)聯(lián)樹(shù)狀圖

華東師范大學(xué) 2018 屆碩士學(xué)位論文A 點(diǎn)所展示的現(xiàn)象；而在外加磁場(chǎng)的調(diào)控下，相隔的 Fe 層具有鐵磁性耦合時(shí)會(huì)使得磁阻降低，即對(duì)應(yīng) B（B’）點(diǎn)的現(xiàn)象。并且，該效應(yīng)中的最大值和最小值之間大約有 50%的變化，這與之前提出的僅有 1 %變化的各向異性磁阻效應(yīng)相比是一個(gè)質(zhì)的飛越[6]。

1.3 自旋轉(zhuǎn)移力矩效應(yīng)示意圖。電流密度（a）從右（自由層）向左（釘扎層）流入；（b）從左（層）向右（自由層）流入的 STT 機(jī)制。藍(lán)、黃色區(qū)域分別代表鐵磁金屬、非磁金屬層（中間層藍(lán)色較寬區(qū)域（左）、較窄區(qū)域（右）分別代表釘扎層、自由層，黑色箭頭代表鐵磁層的磁化強(qiáng)向（Mp、Mf），je為電流密度。自旋轉(zhuǎn)移力矩的物理機(jī)制通常借助磁化動(dòng)力學(xué)機(jī)制來(lái)理解，即帶有自旋轉(zhuǎn)移力矩andau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程（式（1.1））[12-14]：effSt M t M MM H M T (中，前兩項(xiàng)屬于傳統(tǒng) LLG 方程，第三項(xiàng) T 為引入電流電壓作用下產(chǎn)生的自旋轉(zhuǎn)移項(xiàng)，具體形式為： 2 2 3 2110 0 B Be eS S S Sn n P PM t M t eM eM M M M M j M M j M(

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多鐵和磁電材料的第一性原理研究（英文）[J]. 方躍文,丁航晨,童文旖,朱皖驕,沈昕,龔士靜,萬(wàn)賢綱,段純剛.  Science Bulletin. 2015(02)
[2]Thin film processing and multiferroic properties of Fe-BaTiO3 hybrid composite[J]. Jai-Yeoul LEE,Hee Young LEE.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(S1)



本文編號(hào)：2970952