第五讲 自旋极化输运及隧道巨磁电阻效应

简要回顾了利用量子隧道效应测定铁磁金属传导电子自旋极化率的研究历史，综述了自旋极化电子隧穿产应导致的“铁磁金属／非磁绝缘体／铁磁金属”三层平面型隧道结中的巨磁电阻效应以及“铁磁金属／非磁绝缘体”颗粒膜系统中的隧穿类型巨磁电阻效应的研究进展。     

自旋输运和巨磁电阻--自旋电子学的物理基础之一

介绍磁性纳米结构和锰氧化物中电子的自旋极化输运和巨磁电阻效应，它们是新近发展的自旋电子学的物理基础之一．着重讨论的是以下三方面的基本物理图像：磁多层结构的巨磁电阻，铁磁隧道结的隧穿磁电阻，掺杂锰氧化物的庞磁电阻效应．     

具有室温巨隧道磁电阻效应与高自旋极化率的新材料

回顾了隧道磁电阻效应发展简史及其应用，报道了锌铁氧体／氧化铁二相纳米复合材料在室温具有巨磁隧道电阻效应的实验结果，该实验结果表明锌铁氧体是具有高自旋极化率的一类新材料，值得进一步开展相关的研究工作。     

具有室温巨隧道磁电阻效应与高自旋极化率的新材料

回顾了隧道磁电阻效应发展简史及其应用,报道了锌铁氧体/氧化铁二相纳米复合材料在室温具有巨磁隧道电阻效应的实验结果,该实验结果表明锌铁氧体是具有高自旋极化率的一类新材料,值得进一步开展相关的研究工作.     

磁电子学讲座 第七讲 自旋阀巨磁电阻效应及其应用

自旋阀巨磁电阻材料具有工作磁场小、灵敏度高、频率特性好、信噪比高等优点，成为新一代高密度读出磁头的首选材料，在计算机信息存贮和高灵敏传感器方面有着广阔的应用前景．     

对称抛物势阱磁性隧道结中的自旋输运及磁电阻效应

研究了两端具有铁磁接触的对称抛物势阱磁性隧道结(F/SPW/F)中自旋相关的隧穿概率和隧穿磁电阻,讨论了量子尺寸效应和Rashba 自旋轨道耦合作用对自旋极化输运特性的影响.研究结果表明:隧穿概率和隧穿磁电阻随抛物势阱宽度的增加发生周期性的振荡.抛物势阱深度的增加减小了隧穿概率和隧穿磁电阻的振荡频率.Rashba 自旋轨道耦合强度的增加加大了隧穿概率和隧穿磁电阻的振荡频率.隧穿概率和隧穿磁电阻的振幅和峰谷比强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角. 关键词： 磁性隧道结 Rashba 自旋轨道耦合 隧穿概率 隧穿磁电阻     

磁电子学讲座 第六讲 巨磁电阻效应在信息存储等领域中的应用

用巨磁电阻材料构成磁电子学新器件，已开始在信息存储领域成功地获得了应用．文章介绍了用于计算机硬磁盘驱动器的巨磁电阻磁头和巨磁电阻随机存储器，描述了它的工作原理、性能特点及发展趋势．指出巨磁电阻材料在传感器方面的应用也令人瞩目，有着广阔的市场前景．     

磁电子学讲座 第四讲 纳米微粒系统中的巨磁电阻效应

重点介绍含有铁磁纳米微颗粒系统中的巨磁电阻效应，例如颗粒膜、快淬纳米复相固体等巨磁电阻效应与铁磁组成、颗粒尺寸、形状的依赖性．     

自旋输运和巨磁电阻——自旋电子学的物理基础之一

介绍磁性纳米结构和锰氧化物中电子的自旋极化输运和巨磁电阻效应,它们是新近发展的自旋电子学的物理基础之一.着重讨论的是以下三方面的基本物理图像：磁多层结构的巨磁电阻,铁磁隧道结的隧穿磁电阻,掺杂锰氧化物的庞磁电阻效应.     

磁电子学讲座 第二讲 掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应

介绍了掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应研究概况和最新进展．在综合目前实验和理论研究结果的基础上，对在掺杂稀土锰氧化物材料中引起巨磁电阻效应的物理机制进行了探讨．对这一材料的应用前景和需要做的工作进行了讨论     

Mn基钙钛矿氧化物中的自旋极化隧道输运

借助自旋极化隧道模型，对具有不同居里温度的Mn基钙铁矿氧化物的电阻率随温度和磁场的变化行为进行了计算。结果表明，模型给出的结果和献上普遍报道的实验结果在行为上有非常好的一致性，表明这类材料中所观察到的电子输运和磁性质可以基于这一模型而得以理解。     

磁电垒结构中自旋极化输运性质的研究

研究了电子隧穿几类磁电垒结构的自旋极化输运性质，导出统一的传输概率公式，揭示了非 均匀磁场的分布与自旋过滤的关系，同时表明采用有效朗德因子较大的半导体材料可以显著 增强磁电垒结构的自旋过滤效果. 关键词： 磁电垒 自旋过滤 自旋电子学 自旋极化     

磁电子学讲座 第九讲 金属磁性多层膜的结构及其对巨磁电阻效应的影响

介绍了金属磁性多层膜的微结构和磁结构的研究进展,简要综述了磁性多层膜的结构与巨磁电阻（ＧＭＲ）之间的关系     

第七讲 自旋阀巨磁电阻效应及其应用

自旋阀巨磁电阻具有工作磁场小，灵敏度高、频率特生好、信噪比高等优点，成为新一代高度密度读出砂的首选材料，在计算机信息存贮和高灵敏传感器方面有着广阔的应用前景。     

稀土掺杂锰氧化物庞磁电阻效应

过去十多年来，具有庞磁电阻效应的稀土掺杂锰氧化物成为了凝聚态物理研究的重要领域。锰氧化物的载流子自旋极化率高，且在居里温度附近表现出很大的磁电阻效应，因此在自旋电子学中有潜在的应用前景。另一方面，锰氧化物是典型的强关联电子体系，它对目前有关强关联体系的认识提出了很大挑战。本文综述了锰氧化物的各种性质及其物理原因。全文首先概述了锰氧化物的庞磁电阻效应及其晶格和电子结构，简单介绍了其他一些庞磁电阻材料；随后综述了锰氧化物的电荷／轨道有序相及其输运性质；在第四部分简单介绍了锰氧化物中庞磁电阻效应的机制；最后讨论了锰氧化物的一些可能的应用，如低场磁电阻效应、磁隧道结、磁p-n结以及全钙钛矿的场效应管和自旋极化电子注入装置等。     

高自旋极化氧化物材料的颗粒边界磁电阻效应

颗粒边界磁电阻是高自旋极化氧化物颗粒体系中由于颗粒边界的存在而导致显著的磁电阻效应。本文将这种磁电阻效应定义为颗粒边界磁电阻效应。这里所说的颗粒边界,包括各种自然和人工晶界、粉末颗粒表面、复合材料中的颗粒界面等多种情况;所涉及的材料包括高自旋极化氧化物多晶、压缩粉末和各种复合材料等。对颗粒边界磁电阻效应的研究,不仅有助于人们进一步理解高自旋极化氧化物磁输运性质的基本机制,并为寻求具有高磁电阻效应的新型自旋电子学器件提供理论基础。本文综述了高自旋极化氧化物颗粒边界磁电阻研究的主要背景和发展现状,介绍了该领域中主要的实验发现和理论模型,展望了未来的发展。     

两步法制备的自旋阀巨磁电阻效应研究

采用新的磁控溅射两步法沉积自旋阀多层膜,不仅交换耦合作用大大增强,而且可以提高磁电阻比值和降低层间耦合作用.得到磁电阻比值～26%,交换耦合场～28kA/m,层间耦合场～01kA/m.自旋阀的下部(缓冲层(Ta)/自由层(NiFe)/中间隔离层(Cu))在低氩气压下沉积、上部(被钉扎层(NiFe)/反铁磁钉扎层(FeMn)/覆盖层(Ta))则在高氩气压下沉积.前者保证了自旋阀具有强(111)晶体织构,平整的NiFe/Cu界面和致密的Cu层,抑制了层间耦合作用;后者则促进小尺寸磁畴生长和增加NiFe/FeM 关键词：     

IrMn基反铁磁自旋阀的巨磁电阻效应

用第一性原理方法研究了在微观尺度具有三重对称磁结构的IrMn合金的反铁磁自旋阀(AFSV)的电子输运.研究表明:基于有序L1₂相IrMn合金的Co/Cu/IrMn自旋阀的巨磁电阻(GMR)效应具有三重对称性,可以利用这一特性区分反铁磁材料的GMR与传统铁磁材料的GMR.基于无序γ相IrMn合金的IrMn(0.84 nm)/Cu(0.42 nm)/IrMn(0.42 nm)/Cu(0.42 nm)(111) AFSV的电流平行平面构型的GMR约为7.7％,大约是电流垂直平面构型的GMR(3.4％)的两倍,明显大于实验中观测到的基于共线磁结构的FeMn基AFSV的GMR. 关键词： 反铁磁自旋阀 巨磁电阻效应 非共线磁结构 电流平行平面结构     

磁电子学讲座 第八讲 磁电子学——一门新型交叉学科

简要介绍磁电子学的基本概念、研究对象、应用背景．重点介绍自旋极化电子在人工结构材料中的一些特殊输运性质，例如，巨磁电阻效应、磁隧道效应、自旋极化电子的注入效应、沟道效应，以及依据这些效应和特性做成的各种新型电子器件的原理，例如，计算机磁头、磁随机存储器（ＭＲＡＭ）、自旋开关三极管、铁电场效应三极管、电流放大器和逻辑元件等．     

磁电子学中的若干问题

本文综述了自旋极化输运过程中巡游电子的自旋极化、自旋相关的散射及自旋弛豫等三方面的内容；全面总结了铁磁金属的磁电阻效应（ＡＭＲ）、磁性金属多层膜和颗粒膜的巨磁电阻效应（ＧＭＲ）、氧化物铁磁体的特大磁电阻效应（ＣＭＲ）以及磁隧道结的巨大隧道电阻效应（ＴＭＲ）研究中具有代表性的实验结果及理论模型；简单介绍了新生的磁电子器件—磁电阻型随机存取存储器（ＭＲＡＭ）和全金属自旋晶体管的工作原理和工作过程。