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GaAs自旋注入及巨霍尔效应的研究

王志明

GaAs自旋注入及巨霍尔效应的研究

王志明
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  • 在自旋电子学研究中,一般以超晶格结构、自旋阀、隧道结来实现,另一种自旋注入典型方法是稀磁半导体材料,如GaMnAs,本文通过颗粒膜实现自旋注入,利用磁控溅射法将Fe颗粒嵌入GaAs阵体上,制备了(GaAs)19Fe81颗粒膜样品,在室温条件下观测到15 μΩ ·cm最大饱和霍尔电阻率,该效应比纯铁的饱和霍尔电阻率大了一个数量级,成功地实现了自旋注入.
    • 基金项目: 南京大学固体微结构物理实验室开发课题(批准号:M23005)资助的课题.
    [1]

    Baibich M N, Broto J M, Fert A, Nguyen Van Dau F, Petroff F, Eitenne P, Creuzet G, Friederich A, Chazelas J 1988 Phys. Rev. Lett. 61 2472

    [2]

    Zutic I, Fabian J, Sarma S D 2004 Rev. Modern Phys. 76 323

    [3]

    Albert Fert 2008 Rev. Mod. Phys. 80 1517

    [4]

    Ciorga M, Einwanger A, Wurstbauer U, Schuh D, Wegscheider W, Weiss D 2009 Phys. Rev. Lett. 79 165321

    [5]

    Pershin Y V, Massimiliano Di Ventra 2009 Phys. Rev. Lett. 79 153307

    [6]

    Ohno H 1998 Science 281 1951

    [7]

    Ando K 2006 Science 312 1883

    [8]

    Zhu H J, Ramsteiner M, Kostial H, Wassermeier M, Schnherr H P, Ploog K H, 2001 Phys. Rev. Lett. 87 016601

    [9]

    Ramsteiner M, Zhu H J, Schnherr H P, Ploog K H 2002 Phys. E 13 529

    [10]

    Xu Y B, Kernohan E T M, Freeland D J, Ercole A, Tselepi M, Bland JA C 1998 Phys. Rev. B 58 890

    [11]

    Hall E H 1880 Philos. Mag. 10 301

    [12]

    Hall E H 1881 Philos. Mag. 12 157

    [13]

    Chien C L, Westgate C R 1980 The Hall effect and its applications (New York: Plenum) p55

    [14]

    Zhao B, Yan X 1997 J. Appl. Phys. 81 4290

    [15]

    Ferromagnetic Materials, edited by Wohlfarth E P (North-Holland Amsterdam) Vol.1 p53

    [16]

    Zhang X X, Wan C C, Liu H, Li Z Q, Sheng P 2001 Phys. Rev.Lett. 86 5562

    [17]

    Jing X N, Wang N, Pakhomov A B, Fung K K, Yan X 1996 Phys. Rev. B 53 14032

    [18]

    Vavra W, Lee C H, Lamelas F J, He H, Clarke Roy, Uher C 1990 Phys. Rev. B 42 4889

    [19]

    Wan C C, Sheng P 2002 Phys. Rev. B 66 075309

    [20]

    Bergman D J, Stroud D, 1985 Phys. Rev. B 32 6097

    [21]

    Liu H, Zheng R K, Wen G H, Zhang X X 2004 Vacuum 73 603

    [22]

    Jing X N, Wang N, Pakhomov A B, Fung K K, Yan X 1996 Phys. Rev. B 53 14032

    [23]

    Wan J W, Fei Y Q,Wang J N 2006 Acta Phys. Sin. 55 2444 (in Chinese) [万见峰、费燕琼、王健农 2006 物理学报 55 2444 ]

    [24]

    Liu H X, Zheng X F, Han X L, Hao X, Zhang M 2003 Acta Phys. Sin. 52 2576 (in Chinese) [刘红侠、郑雪峰、韩晓亮、郝 跃、张 绵 2003 物理学报 52 2576 ]

  • [1]

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  • [1] 陈卫平, 冯尚申, 焦正宽. Fe15.16Ag84.84金属颗粒膜自旋极化相关的霍尔效应研究. 物理学报, 2003, 52(12): 3176-3180. doi: 10.7498/aps.52.3176
    [2] 郑瑞伦, 吴 强. 含铁磁颗粒的颗粒膜自旋激发弛豫研究. 物理学报, 2005, 54(7): 3397-3401. doi: 10.7498/aps.54.3397
    [3] 周仕明, 王松有, 巨晓华, 李合印, 许旭东, 周鹏, 张荣君, 杨月梅, 陈良尧. Fe-Ag颗粒膜的光学与磁光尺寸效应. 物理学报, 2001, 50(11): 2252-2257. doi: 10.7498/aps.50.2252
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    [6] 郑 鹉, 王艾玲, 姜宏伟, 周云松, 李 彤. Co-Pt-C颗粒膜的磁性. 物理学报, 2004, 53(8): 2761-2765. doi: 10.7498/aps.53.2761
    [7] 钱文伟, 李伟锋, 施浙杭, 刘海峰, 王辅臣. 稠密颗粒射流撞击壁面颗粒膜表面波纹特征. 物理学报, 2016, 65(21): 214501. doi: 10.7498/aps.65.214501
    [8] 张玉滨, 解士杰, 任俊峰. 铁磁/有机半导体/铁磁系统的电流自旋极化性质研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4785-4790. doi: 10.7498/aps.56.4785
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    [12] 徐庆宇, 倪 刚, 谷坤明, 桑 海, 陈 浩, 陆 钧, 都有为. Co SiO2颗粒膜的巨磁电阻效应. 物理学报, 2000, 49(1): 128-131. doi: 10.7498/aps.49.128
    [13] 杨新娥, 杨吉生, 东剑涛, 车明日. Fe-Ag金属颗粒膜的巨磁电阻. 物理学报, 1997, 46(9): 1834-1840. doi: 10.7498/aps.46.1834
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    [15] 马娟, 罗海陆, 文双春. 多层介质中的光自旋霍尔效应研究. 物理学报, 2011, 60(9): 094205. doi: 10.7498/aps.60.094205
    [16] 罗幸, 周新星, 罗海陆, 文双春. 光自旋霍尔效应中的交叉偏振特性研究 . 物理学报, 2012, 61(19): 194202. doi: 10.7498/aps.61.194202
    [17] 韩方彬, 张文旭, 彭斌, 张万里. NiFe/Pt薄膜中角度相关的逆自旋霍尔效应. 物理学报, 2015, 64(24): 247202. doi: 10.7498/aps.64.247202
    [18] 龙洋, 任捷, 江海涛, 孙勇, 陈鸿. 超构材料中的光学量子自旋霍尔效应. 物理学报, 2017, 66(22): 227803. doi: 10.7498/aps.66.227803
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    [20] 李佐宜, 彭子龙, 郑远开, 胡用时, 邱进军. 金属颗粒薄膜巨磁电阻效应的影响因素. 物理学报, 1998, 47(6): 1012-1017. doi: 10.7498/aps.47.1012
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-02
  • 修回日期:  2010-10-30
  • 刊出日期:  2011-07-15

GaAs自旋注入及巨霍尔效应的研究

  • 1. 南京理工大学机械工程学院,南京 210094;南京大学固体微结构物理国家重点实验室,南京 210093
    基金项目: 

    南京大学固体微结构物理实验室开发课题(批准号:M23005)资助的课题.

摘要: 在自旋电子学研究中,一般以超晶格结构、自旋阀、隧道结来实现,另一种自旋注入典型方法是稀磁半导体材料,如GaMnAs,本文通过颗粒膜实现自旋注入,利用磁控溅射法将Fe颗粒嵌入GaAs阵体上,制备了(GaAs)19Fe81颗粒膜样品,在室温条件下观测到15 μΩ ·cm最大饱和霍尔电阻率,该效应比纯铁的饱和霍尔电阻率大了一个数量级,成功地实现了自旋注入.

English Abstract

参考文献 (24)

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