中文摘要：

在纳米尺度巨磁电阻器件中，基于自旋转移矩效应所驱动的磁化翻转或自旋波激发行为，不仅在理论上提出了自旋极化电流直接调控薄膜磁矩的新理念，而且有望发展出新型自旋电子器件，如电流调控磁性随机存储器和微波振荡器。本项目针对自旋转移矩效应在未来可能应用中所遇到的一些关键科学与技术问题开展了系列研究。项目执行期间主要取得以下几个有意义的结果1）利用自己开发的包含自旋转移矩效应的微磁模拟程序，研究了隧道结器件中超薄势垒层不均匀性对临界翻转电流的影响，揭示了隧道结中电流驱动磁化翻转的物理机理；2）探讨了在垂直磁化模式下自旋极化电流激发的自旋波特性,观察到1GHz和13GHz两种由磁涡核运动所导致的自旋波振荡模式；3) 探讨了垂直磁化自旋阀MRAM阵列中，由自旋极化电流所引起的存储单元间的同步共振和动态散磁场影响问题；4)设计了一种可有效降低临界翻转电流和提高翻转速度的优化自由层结构，并给出了详细的机理分析；5）此外，在巨磁电阻材料的制备及性能优化、飞秒激光调控的自旋弛豫过程和交换耦合强度动态变化规律等方面也得到一些成果。项目按计划完成。该项目资助发表了16篇SCI论文(含APL 5篇)。