本项目主要研究磁电多铁及其复合体系的光传播特性和电磁输运性质。为实现光的非对易传输特性和光磁电效应,我们提出一类时-空对称破缺的液晶磁光子晶体结构,包括向列相或胆甾型液晶和磁性材料复合组成的周期结构,由于液晶的介电性质(介电常数)可以通过外电场进行调节,应用与扩展了4×4 转移矩阵法,理论地研究和论证了一维液晶磁光子晶体可以通过外电场有效调控和增强磁光Kerr 效应及Faraday 效应;论证了在磁光子晶体和介电光子晶体的界面处,可以存在光的Tamm 态。应用电子隧穿机制,考虑了能带弯曲,电荷屏蔽,交换劈裂等因素,仔细地研究了多铁垒隧道结和铁电-铁磁及介电-铁电复合垒隧道结的电磁输运特性,包括自旋过滤,隧穿磁电阻,隧穿电致电阻,电致磁电阻等效应。证实了电极(性质和对称性),界面电荷,逆压电效应等对输运特性的影响。应用Monte Carlo模拟,研究了小尺寸微纳体系输运特性与输运通道构形的关系。应用非平衡格林函数的第一原理计算研究了有机分子(CpFeCpV)n链自旋极化输运的特征,讨论了自旋输运增强的途径。延续地研讨了磁性氧化物的磁热和铁电薄膜的电热效应。
英文主题词Optical magnetoelectric effect; Magneto photonic crystals with liquid crystal;Tunnel junctions with multiferroic barriers;Spin transport.