應(yīng)變和電荷機(jī)制介導(dǎo)電場(chǎng)調(diào)控多鐵異質(zhì)結(jié)磁特性研究
發(fā)布時(shí)間：2021-08-14 05:13
對(duì)微型化、低功耗及快速響應(yīng)電子器件的迫切需求使得電場(chǎng)調(diào)控多鐵異質(zhì)結(jié)磁特性的研究不斷引起人們的關(guān)注。為系統(tǒng)地研究其中所涉及的耦合機(jī)制并進(jìn)一步增強(qiáng)多鐵異質(zhì)結(jié)的磁電耦合,本文從不同構(gòu)型的多鐵異質(zhì)結(jié)入手,分析不同耦合機(jī)制作用下磁性能隨電場(chǎng)的變化規(guī)律,從而揭示這些耦合效應(yīng)間的相互作用及其潛在的微觀機(jī)理。首先,本文設(shè)計(jì)了由SrTiO3/Fe3O4/Au/PbZr0.52Ti0.48O3（STO/Fe3O4/Au/PZT）多層膜沉積于Nb:SrTiO3（Nb:STO）基底而構(gòu)成的新型多鐵異質(zhì)結(jié),借此研究了應(yīng)變和電荷機(jī)制介導(dǎo)逆磁電耦合效應(yīng)的多重調(diào)控。通過(guò)改變電場(chǎng)的施加位置,該異質(zhì)結(jié)被分為三個(gè)功能部分,即Fe3O4/Au/PZT、STO/Fe3O4和STO/Fe3O4/Au/PZ...
【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
電-彈-磁性間的耦合示意圖，其中藍(lán)圓圈代表鐵序參數(shù)，而紅圓圈代表相應(yīng)的作用場(chǎng)
電荷機(jī)制介導(dǎo)電場(chǎng)調(diào)控多鐵異質(zhì)結(jié)磁特以通過(guò)在多鐵磁電材料上施加磁場(chǎng)來(lái)誘前者被稱(chēng)為正磁電耦合效應(yīng)，其表達(dá)式 P H、外加磁場(chǎng)與所獲得的正磁電耦合系數(shù) M E化、外加電場(chǎng)與所獲得的逆磁電耦合系數(shù)大，表示磁與電之間的轉(zhuǎn)換率越高，即鐵場(chǎng)）來(lái)改變多鐵磁電材料中電（磁）學(xué)都會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的滯后現(xiàn)象，如圖 1.2 所、變換器、存儲(chǔ)器件及自旋電子器件等
例如，現(xiàn)存的單相多鐵材料種類(lèi)不多；已發(fā)現(xiàn)的單相多鐵材料的應(yīng)用條件要保證超低溫或超高磁場(chǎng)環(huán)境；大多數(shù)單相多鐵材料中的鐵電性較差，其極化強(qiáng)料的要小近兩個(gè)數(shù)量級(jí)，且僅表現(xiàn)出弱鐵磁性，所產(chǎn)生的磁電耦合必然很弱。然材料中存在的這些問(wèn)題也為人們尋求和設(shè)計(jì)新型多鐵性材料指明了方向。為改善的磁電耦合性能，一是可以通過(guò)摻雜或引入相同晶體結(jié)構(gòu)的單相材料以形成固溶變?cè)瓎蜗喽噼F材料的晶體結(jié)構(gòu)；二是可以采用復(fù)合兩種不同類(lèi)型材料的方式，即化學(xué)反應(yīng)或物理沉積手段將性能完全不同的鐵電相與鐵磁相結(jié)合起來(lái)。在這一發(fā)工構(gòu)建復(fù)合多鐵磁電材料逐漸進(jìn)入人們的視野，從而使獲得更強(qiáng)磁電耦合成為了比單相多鐵材料，復(fù)合多鐵材料在選材上更具多樣性，往往可將具有單一性能良組合到一起，從而達(dá)到優(yōu)化磁電耦合性能的目的。近年來(lái)，由于復(fù)合多鐵材料在面更具優(yōu)勢(shì)，眾多新型多鐵性材料不斷被開(kāi)發(fā)且其中的微觀物理機(jī)制也相繼被探料制備技術(shù)的不斷進(jìn)步也使得由不同相組成而具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量薄膜生長(zhǎng)成為究的豐富與制備技術(shù)的進(jìn)步共同推動(dòng)了復(fù)合多鐵材料與磁電耦合效應(yīng)的發(fā)展。磁料根據(jù)相結(jié)構(gòu)連通方式可分為三種類(lèi)型：(1) 0-3 型顆粒狀磁電復(fù)合薄膜；(2) 1-3合薄膜；(3) 2-2 型層狀磁電復(fù)合薄膜，如圖 1.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁電效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 段純剛. 物理學(xué)進(jìn)展. 2009(03)
[2]淺談多鐵性材料[J]. 苗蘭冬,宋功保,王美麗,李健. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2006(06)
[3]磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的研究進(jìn)展[J]. 孔令剛,韓汝琦. 磁性材料及器件. 2005(05)
博士論文
[1]多鐵異質(zhì)結(jié)中的磁電耦合效應(yīng)[D]. 楊盛瑋.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號(hào)：3341837
【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
電-彈-磁性間的耦合示意圖，其中藍(lán)圓圈代表鐵序參數(shù)，而紅圓圈代表相應(yīng)的作用場(chǎng)
電荷機(jī)制介導(dǎo)電場(chǎng)調(diào)控多鐵異質(zhì)結(jié)磁特以通過(guò)在多鐵磁電材料上施加磁場(chǎng)來(lái)誘前者被稱(chēng)為正磁電耦合效應(yīng)，其表達(dá)式 P H、外加磁場(chǎng)與所獲得的正磁電耦合系數(shù) M E化、外加電場(chǎng)與所獲得的逆磁電耦合系數(shù)大，表示磁與電之間的轉(zhuǎn)換率越高，即鐵場(chǎng)）來(lái)改變多鐵磁電材料中電（磁）學(xué)都會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的滯后現(xiàn)象，如圖 1.2 所、變換器、存儲(chǔ)器件及自旋電子器件等
例如，現(xiàn)存的單相多鐵材料種類(lèi)不多；已發(fā)現(xiàn)的單相多鐵材料的應(yīng)用條件要保證超低溫或超高磁場(chǎng)環(huán)境；大多數(shù)單相多鐵材料中的鐵電性較差，其極化強(qiáng)料的要小近兩個(gè)數(shù)量級(jí)，且僅表現(xiàn)出弱鐵磁性，所產(chǎn)生的磁電耦合必然很弱。然材料中存在的這些問(wèn)題也為人們尋求和設(shè)計(jì)新型多鐵性材料指明了方向。為改善的磁電耦合性能，一是可以通過(guò)摻雜或引入相同晶體結(jié)構(gòu)的單相材料以形成固溶變?cè)瓎蜗喽噼F材料的晶體結(jié)構(gòu)；二是可以采用復(fù)合兩種不同類(lèi)型材料的方式，即化學(xué)反應(yīng)或物理沉積手段將性能完全不同的鐵電相與鐵磁相結(jié)合起來(lái)。在這一發(fā)工構(gòu)建復(fù)合多鐵磁電材料逐漸進(jìn)入人們的視野，從而使獲得更強(qiáng)磁電耦合成為了比單相多鐵材料，復(fù)合多鐵材料在選材上更具多樣性，往往可將具有單一性能良組合到一起，從而達(dá)到優(yōu)化磁電耦合性能的目的。近年來(lái)，由于復(fù)合多鐵材料在面更具優(yōu)勢(shì)，眾多新型多鐵性材料不斷被開(kāi)發(fā)且其中的微觀物理機(jī)制也相繼被探料制備技術(shù)的不斷進(jìn)步也使得由不同相組成而具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量薄膜生長(zhǎng)成為究的豐富與制備技術(shù)的進(jìn)步共同推動(dòng)了復(fù)合多鐵材料與磁電耦合效應(yīng)的發(fā)展。磁料根據(jù)相結(jié)構(gòu)連通方式可分為三種類(lèi)型：(1) 0-3 型顆粒狀磁電復(fù)合薄膜；(2) 1-3合薄膜；(3) 2-2 型層狀磁電復(fù)合薄膜，如圖 1.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁電效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 段純剛. 物理學(xué)進(jìn)展. 2009(03)
[2]淺談多鐵性材料[J]. 苗蘭冬,宋功保,王美麗,李健. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2006(06)
[3]磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的研究進(jìn)展[J]. 孔令剛,韓汝琦. 磁性材料及器件. 2005(05)
博士論文
[1]多鐵異質(zhì)結(jié)中的磁電耦合效應(yīng)[D]. 楊盛瑋.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號(hào)：3341837
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