磁性纳米结构中发现的巨磁电阻(GMR)和自旋转移矩(STT)效应,不仅开创了自旋电子学这一崭新的研究领域,而且开发出一批利用和调控电子自旋的新型电子器件如自旋转矩型磁阻存储器(STT-MRAM),可实现大容量、高速、非易失信息存储。申请者主要从事金属自旋电子学材料和器件方面的研究,取得了一些创新性研究成果,发表SCI论文69篇,累计被他引近300次。主要成果包括提出在隧道结钉扎层与势垒层间插入半金属Fe3O4抗扩散层,使隧道结热稳定性提高到400度;采用人工合成亚铁磁三明治自由层,有效解决了隧道结小器件中翻转场分布宽及非一致翻转问题;在国际上率先开展了低电阻隧道结器件的自旋转矩效应研究,在隧道结中发现了电流驱动的磁化翻转,在此基础上就如何有效降低翻转电流提出了一系列建设性方案;首次采用时间分辨的飞秒激光泵浦探测技术,实现了对磁性复合结构交换耦合强度超快变化的瞬态调控。
英文主题词Metallic magnetic thin films;Perpendicular magnetic anisotropy;Spin-transfer torque;Spin dynamics;Spintronic devices