华北先进光电子研究院秦明辉课题组本科生研究工作在国际物理类一流期刊发表

2020-01-06 08:43:09
科研

前不久,华北先进光电子研究院秦明辉课题组2016除材料物理专业本科生李伟浩关于轴各向异性梯度驱动亚铁磁畴壁的研究工作被国际物理类一流期刊Physical Review B收到发表。舆论题目为《Ultrafast domain wall motion in ferrimagnets induced by magnetic anisotropy gradient》。

土地壁作为一种活性拓扑结构,可以用来记录储存信息,开展应用于下一代高清晰度、零度自旋电子学器件如赛道存储器等。基于亚铁磁材料设计的器件,既具有与反铁磁相当的飞速自旋动力学行为,又具备与铁磁材料类似之监测和操控材料磁序的试验可行性,为自旋电子器件的规划提供了更多的思绪和机会。之所以,追寻一种更为节能高效的亚铁磁畴壁驱动手段成为今天规划自旋电子器件最重要的不利问题之一。

近些年,试验和理论上都证实了可以通过调控电压在异质结磁性层中产生磁各向异性梯度。根据能量最低原理,磁各向异性梯度可以驱动亚铁磁畴壁到较小各向异性的单。更为重要的是,这种电压调控的一手克服了传统电流驱动会产生大量焦耳热的弊病,在前的器件设计开发中可能占据更有利的身份。之所以,研讨磁各向异性梯度驱动亚铁磁畴壁的法学行为和对内机理变得尤为关键和紧迫。

在秦明辉之指点下,李伟浩同学基于三维亚铁磁海森堡自旋模型,使用Landau-Lifshitz-Gilbert微磁学模拟和土地壁的公共坐标理论研究了亚铁磁畴壁在轴各向异性梯度下的法学行为。研讨表明:土地壁移动的进度及农田壁面进动角速度决定于亚铁磁体系的净自旋角动量;在总量补偿点(净自旋角动量为零)时亚铁磁畴壁的宣传行为与反铁磁类似,不存在速度下滑的Walker breakdown气象,土地壁驱动速度达到最大值;对于净自旋角动量非零的亚铁磁体系,可以通过规划相应的异质结结构来引入次各向异性和范围 Dzyaloshinkii-Moriya图,用于提高体系Walker breakdown的阈值,故此在较宽的范围内实现亚铁磁畴壁的较高驱动效率。

该研究结果不仅提供了一种高效节能驱动畴壁的新招数,还理论预测了可能的采用材料,为将来实验工作之拓展及自旋电子器件设计提供了重大理论指导。

秦明辉带领的研制小组最近来第一关注畴壁和斯格明子的法学模拟研究,对华师本科生科研培养尤为重视,当前已获批广东省攀登计划重点项目和普通项目、大创国家级和县级项目协议近10项。车间本科生已累计在物理类著名SCI期刊发表一作论文20多篇,其中包括Physical Review B 6篇和New Journal of Physics 3篇等,相关研究收获获得 “挑战杯”黑龙江中小学生科技作品比赛一等奖2项和一等奖1项等,学员获得十佳“砺儒先生”名称1人口,拥有国家奖学金3人口,拥有“校百优毕业生”6人口。秦明辉表示,热诚欢迎有志科研,实在勤奋,艰苦奋斗开拓进取的美好本科生加入研究团队,共同学习提高,为该校物理学一流学科的振兴作出贡献。

笔者/通讯员:华北先进光电子研究院 | 来源:华北先进光电子研究院 | 编纂:杨柳青

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