【正文】 , B. Q. Liang, X. Chen, and W. S. Zhan, Phys. Rev. B62 (2020) 8654. 4. Asymmetry of coercivity dependence on temperature in exchangebiased FeMn/Co bilayers, J. Wang, W. N. Wang, X. Chen, H. W. Zhao, J. G. Zhao, and W. S. Zhan, Appl. Phys. Lett.,77 (2020) 2731. 5. Characteristic of interface effect in CuC60 granular films, X. Li, Y. J. Tang, H. W. Zhao, W. S. Zhan, H. Wang, and J. G. Hou., Appl. Phys. Lett., 77 (2020) 984. 6. In situ conductivity study of the phase transition in Sbdoped C60, X. Li, Y. J. Tang, H. W. Zhao, W. S. Zhan, H. Wang, and J. G. Hou, J. Appl. Phys., 88 (2020) 6931. 7. Exchange anisotropy of epitaxial Fe/MnPd bilayers, Y. J. Tang, X. Zhou, B. Q. Liang, X. Chen, and W. S. Zhan, J. Appl. Phys., 88 (2020) 2054. 8. Perpendicular anisotropy in the amorphous TbCo/Si multilayers, X. Chen, Y. J. Wang, B. Q. Liang, Y. J. Tang, H. W. Zhao, and J. Q. Xiao, J. Appl. Phys., 88 (2020) 6845. 9. Interface structure effects on the Kerr rotation in Co/Pt multilayers, L. H. He, Y. J. Tang, X. Chen, B. Q. Liang, J. Li, Y. J. Wang, and . Chen, Physica Status Solidi A, 181 (2020) 421. 10. Optic and magooptic properties of Pt/Co/Pt/Ni multilayers, H. Wang, Y. S. Zhou, X. Chen, B. Q. Liang, Y. J. Tang, H. W. Zhao, W. S. Zhan, A. L. Wang, W. Zheng, and J. C. Chen, Physica Status Solidi A, 179 (2020) 429. 11. Exchange bias effect and anisotropy analysis of FM/AF bilayers, Y. J. T ang, B. F. P. Roos, T. Mewes, M. Bauer, S. O. Demokritov, , and W. S. Zhan, Materials science amp。這一效應(yīng)是由于 Cu 對 C60在其顆粒界面附近的摻雜引起的。對于直徑為 10nm 的納米管，當(dāng)其直徑壓縮從 26%增加到 46%時，其徑向壓縮模量從 增加到 。 擊穿部分被有效熔斷，隧道結(jié)從而恢復(fù)了隧穿行為。尤其是結(jié)區(qū)面積只有幾個微米的 CPP 結(jié)構(gòu)，由于自旋極化的電子將穿越界面，表現(xiàn)出更大的電阻和磁電阻效應(yīng)。我們采用對靶磁控濺射手段，制備了鐵磁 /反鐵磁系統(tǒng)，并研究了其鐵磁 /反鐵磁交換作用的物理機(jī)制。層內(nèi)的 Mn 離子之間的交換作用也因MnO 鍵長的變化而被削弱，因而導(dǎo)致二維自旋有序溫度 T*的下降，以至隨著 Ca2+ 離子替代量的增加出現(xiàn)傾斜的鐵磁有序和自旋玻璃態(tài)。這些都表明 Ca2+離子的引入使得強(qiáng)雙交換作用及鐵磁有序逐漸變?nèi)?，隨之分別出現(xiàn)傾斜的鐵磁有序和自旋玻璃態(tài)。這表明體積較小的 Ca2+離子引起的晶胞常數(shù) c 的收縮要比 a 的減小更快。 3. 的結(jié)構(gòu)與磁性研究。從技術(shù)的角度來看，加速器的難度最大，是此項(xiàng)工程的關(guān)鍵。與 反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子相比，散裂源產(chǎn)生的脈沖中子具有更高的分辨率，更低的本底，更大的動量和能量轉(zhuǎn)移范圍等優(yōu)點(diǎn)。 磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究方向包括稀土過渡族金屬化合物的結(jié)構(gòu)與磁性、納米磁性材料、 磁性納米結(jié)構(gòu)、納米自旋電子學(xué)等。實(shí)驗(yàn)室聘請本學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)高水平的科學(xué)家組成學(xué)術(shù)委員會，其中所外委員不 少于三分之二。與德國、英國、法國和荷蘭等建立起院級交流合作關(guān)系，與其它國家和地區(qū)有著廣泛的交流與合作。研究人員中 1 人獲香港求是科學(xué)基金和國家杰出青年基金， 7 人獲中科院“百人計劃”。 今年是我國“十 ?五”計劃的第一年，也是科學(xué)院實(shí)施二期“知識創(chuàng)新工程”的第一年，許多重大科研項(xiàng)目即將出臺， 讓我們把握這一有利時機(jī)，努力工作。磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室今天成績的取得，完全歸功于前輩們的辛勤耕耘。接受國內(nèi)專家訪問，客座人員短期工作和培訓(xùn) 20余人次。 2020 年度我室承擔(dān)國家＂ 863＂，“ 973”，攀登計劃，國家基金委重大、重點(diǎn)基金和面上基金、中科院重大項(xiàng)目等 27 項(xiàng)。我們一方面從國內(nèi)外引進(jìn)杰出人才，另一方面也發(fā)掘現(xiàn)有人才，真正做到吸引優(yōu)秀人才，用好現(xiàn)有人才。在這一年我室順利通過了國家科技部組織的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評估，再次被評為良好實(shí)驗(yàn)室。ller 教 授 德國馬普學(xué)會金屬研究所 J. M. D. Coey 教 授 愛爾蘭都柏林大學(xué) F. R. de Boer 教 授 荷蘭阿姆斯特丹大學(xué) 安 達(dá) 健 五 教 授 日本名古屋大學(xué) 前 言 2020 年是磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立 10 周年，十年來，在各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)專家的關(guān)懷和支持下，在我室全體人員的共同努力下，磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在原中科院部門開放實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上不斷完善、提 高和發(fā)展，在磁性物理及相關(guān)領(lǐng)域的研究中發(fā)揮了應(yīng)有的作用。 隨著知識創(chuàng)新試點(diǎn)工程的實(shí)施，磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室既需要學(xué)術(shù)造詣高深，具有淵博知識和理論功底的科學(xué)家，也需要一批學(xué)術(shù)思想活躍，具有創(chuàng)新精神的青年學(xué)術(shù)帶頭人。我們衷心歡迎他們到我室工作，并祝愿他們能在我室取得更好的成績。 我室在 2020 年度共有 3 位博士后出站， 4 位博士生獲得博士學(xué)位， 2 位碩士生獲得碩士學(xué)位，共有 12 人獲得院級、所級優(yōu)秀研究生獎學(xué)金。 2020 年 11 月，磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室順利 完成室領(lǐng)導(dǎo)班子和學(xué)術(shù)委員會換屆工作。在看到實(shí)驗(yàn)室取得成績的同時，我們也清醒地認(rèn)識到我們的不足和缺陷，感受到肩負(fù)的任務(wù)和使命，我們只有更加努力地工作，才能不辜負(fù)老一輩科學(xué)工作者的期望。 磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有一支優(yōu)秀的研究隊伍，其中有中科院院士 2 人，研究員 17人。近年來平均每年在 SCI 學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文 100 篇左右，承擔(dān)國家科技部 、基金委和中科院重大、重點(diǎn)項(xiàng)目多項(xiàng)，多次獲國家、中科院和其它省部級自然科學(xué)和科技進(jìn)步獎。室務(wù)委員會處理日常事務(wù)，較重要的事務(wù)由擴(kuò)大的室務(wù)委員會討論處理。推動國內(nèi)外磁學(xué)界的合作與交流，培養(yǎng)磁學(xué)人才。脈沖散裂中子源由 H 直線加速器，質(zhì)子同步回旋加速器，重金屬靶，及中子散射譜儀等組成。建造脈沖散裂中子源將對我國的科學(xué)研究起重大的推動作用。為此我們進(jìn)行了概念設(shè)計。 Rietveld 擬和結(jié)果表明，當(dāng) Ca2+ 含量增加時，晶胞體積，晶胞常數(shù) (a, c)以及 c/a 比值均隨之減小。當(dāng) Ca2+含量 x ? 時，在 40 K附近可以觀察到自旋玻璃行為。 MnO(2)鍵長的增長 使層間的交換作用減弱，導(dǎo)致三維自旋有序溫度 TC的降低，并增加交換作用的各向異性。 Engineering B, 76 (2020) 6. 圖 2. CIP 和 CPP 結(jié)構(gòu)磁性自旋閥的自旋相關(guān)散射效應(yīng) . 200 150 100 50 0 50 100 150 200 CIP CPPMR %Field (Oe)磁電子學(xué)的材料和物理研究 組 長： 趙 宏 武 研究方向和內(nèi)容 一、 鐵磁 /反鐵磁交換作用的研究 實(shí)現(xiàn)磁性自旋閥或隧 道結(jié)材料中的關(guān)鍵問題之一，是選擇合適的反鐵磁材料來實(shí)現(xiàn)對鐵磁層的釘扎從而提供偏置場。 二、 CPP 磁性自旋閥和磁性隧道結(jié) 在成功獲得優(yōu)質(zhì)的鐵磁－反鐵磁材料基礎(chǔ)上，我們制備了納米多層結(jié)構(gòu)的磁性自旋閥和磁性隧道結(jié)材料，然后利用微電子加工技術(shù)，制備了不同結(jié)區(qū)面積的功能材料： ? 通過采用反鐵磁層釘扎鐵磁層，并結(jié)合微電子圖形精細(xì)加工 ,成功獲得 CIP(電流平行于膜面 )和 CPP(電流 垂直于膜面 )磁性自旋閥FeMn/Co/Cu/Co 結(jié)構(gòu)，獲得自旋極化的電子態(tài) ,并觀察到電子自旋相關(guān)散射導(dǎo)致的磁電阻效應(yīng) (圖 2)。研究了偏壓對隧穿過程的影響，觀察 到自旋極化隧穿電流隨偏壓的非線性行為，發(fā)現(xiàn)了隧道結(jié)中的自恢復(fù)現(xiàn)象 (self recovery)：當(dāng)偏壓增加時，在絕緣體的局部環(huán)境中發(fā)生介電擊穿，引起短路，這種金屬電導(dǎo)導(dǎo)致隧道結(jié)的電壓下降；當(dāng)偏壓進(jìn)一步增大，局部0501001502000 50 100 150 200 250 300300200100(a) Hc2Hc1( b)Hc1,Hc2/OeHeb,Hc/Oe T/KFig . 3 J . W a ng e t a l. HebHc圖 1. 樣品 FeMn(10nm)/Co (13nm)的交換偏置場和 左右矯 頑力 不同的溫度變化行為 . 2 0 0 1 0 0 0 100 2001 0 7 . 71 0 8 . 01 0 8 . 3 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 0 . 0 1 2 0 . 0 0 8 0 . 0 0 40 . 0 0 00 . 0 0 40 . 0 0 80 . 0 1 2 B r e a k d o w nCurrent (A)V o lt a g e ( V ) Resistance(?)M a g n e tic Fie ld ( Oe)圖 3. 磁性隧道結(jié)中的隧穿磁電阻和偏壓引起的自恢復(fù)現(xiàn)象。結(jié)果表明，在不同壓力下徑向彈性模量與壓縮形變呈非線性關(guān) 系。 CuC60只能形成分相的顆粒膜，因此它們的相互作用只能發(fā)生在顆粒的界面上，這種相互作用強(qiáng)烈地影響 C60 的有序－無序相變，使得其相變溫度變寬并下降到 219K～ 248K。 Research activities 1. The nanostructured NiFe/AlOx/Co tunneling junctions are prepared at room temperature. The transport and magic properties are investigated. The tunneling magoresistance effect has been observed definitely. 2. The spin valves of FeMn/Co/Cu/Co with the geometry of CIP(the transport current in the film plane) and CPP(the current perpendicular to the plane) have been fabricated successfully. It is observed the giant magoresistance changes steeply within a small field due to the pinning effect by the antiferromagic FeMn layer to the ferromagic Co layer. The CPP spin valve reveals larger GMR value than the CIP one. 3. Fe3O4 pact powders with various nanoscale particle sizes have been prepared by the method of high pressure technique. The particle size dependent structure and magic characteristics have been studied systematically. The giant magoresistance around 5% is observ