磁學(xué)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(參考版)
2025-03-21 19:46本頁面
【正文】 例一：關(guān)聯(lián)效應(yīng) 體： 絕緣態(tài) 表面：自旋相關(guān)的導(dǎo)電通道 例二：界面關(guān)聯(lián)效應(yīng) 很多重要物理過程在且只在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中發(fā)生 2維電子氣，量子 Hall 效應(yīng) LaAlO3 SrTiO3 M. Basletic et al. Nature Materials 7, 621(2022) A. Tsukazakiet al. Science 315, 1388 (2022) ZnO/ZnO:Mg 例三：界面關(guān)聯(lián)效應(yīng) Emergent phenomena 電場對磁性的影響 例四：磁性調(diào)控 磁場 磁性 應(yīng)變 磁各向異性 Spintorque磁性 電場 磁性 例五：磁性調(diào)控 例六：磁性調(diào)控 例七：自旋調(diào)控 例八：自旋調(diào)控 例九：自旋調(diào)控 ? 自旋 Hall ? 反自旋 Hall ? Rashba 效應(yīng) ? 拓撲絕緣體 例十：自旋調(diào)控 謝 謝！ 。由于自旋 軌道耦合作用，在表面上會產(chǎn)生由時間反演對稱性決定的無能隙的自旋分辨的表面電子態(tài)。而拓撲絕緣體是一種與二者都不同的新的量子物態(tài)。 OXIDE A OXIDE B OXIDE A OXIDE B 特征關(guān)聯(lián)長度 磁性材料與磁性、半導(dǎo)體、超導(dǎo)（包括非常規(guī)超導(dǎo)）、鐵電 /壓電、熱電材料的組合 調(diào)控界面 /電荷 /軌道 /自旋結(jié)構(gòu)重組 、 電荷轉(zhuǎn)移 、電聲相互作用 、 應(yīng)力效應(yīng) ， 界面誘導(dǎo)新物態(tài) 拓撲絕緣體態(tài)是由 自旋 軌道耦合 引起的新量子物態(tài)的一個例子。 低維自旋相關(guān)量子結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計與可控制備 界面誘導(dǎo)新物態(tài) 層間關(guān)聯(lián) 彈性關(guān)聯(lián) 物理關(guān)聯(lián) 電荷關(guān)聯(lián) 磁關(guān)聯(lián) 軌道關(guān)聯(lián) 雙交換 超交換 RKKY 界面偶極 電荷轉(zhuǎn)移 自旋轉(zhuǎn)移 電場對磁性的影響 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，氧化物薄膜中 應(yīng)變弛豫長度約為 10 nm， 磁相關(guān)過程的作用范圍約為 2 nm，界面有效作用長度約為 3~6 nm， 層間磁相互作用的傳遞長度約為 2~5 nm， 電子平均自由程約為 1~2 nm，非平衡載流子擴散長度約為 1~5 nm。 與表面過程相關(guān)的非平衡條件下的生長動力學(xué) ，與高分辨率高靈敏度原位表征和測量技術(shù) 、 理論模擬結(jié)合 ， 是未來凝聚態(tài)物理最有生命力的一個研究領(lǐng)域 。 調(diào)控 界面 /電荷 /軌道 /自旋結(jié)構(gòu)重組 、 電荷轉(zhuǎn)移 、電聲子相互作用 、 應(yīng)力效應(yīng)等微觀過程 ， 界面誘導(dǎo)新物態(tài) 。 4. 新型磁結(jié)構(gòu)設(shè)計及新物理效應(yīng)探索 凝聚態(tài)物理重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)和材料的制備密切相關(guān) ， 如整數(shù)量子霍爾效應(yīng) 、分數(shù)量子霍爾效應(yīng) 、 巨磁阻 、 高溫超導(dǎo)等等 ， 正所謂 “ 誰掌握了材料誰就控制了物理 ” 。組合不同量子序體系 ， 利用自由度間的強烈關(guān)聯(lián)設(shè)計新自旋結(jié)構(gòu)；通過對特定自由度的調(diào)節(jié) ， 實現(xiàn)不同物理性質(zhì)之間的交叉調(diào)控 ， 進而實現(xiàn)量子物態(tài)的多場調(diào)控 。 有機磁體除可能具有輕便及透明的特點外 ， 更重要的是自旋 軌道耦合弱 ， 是理想的自旋載體材料 。 阻銼磁體則是研究量子漲落與量子相變的理想體系 。 但是 ， 最近的研究表明通過對 電荷 、 軌道序等的調(diào)節(jié)可實現(xiàn)獲得螺旋磁結(jié)構(gòu) ， 而后者與長程鐵電序兼容 ，從而使體系顯示了一系列奇異物理行為 強電磁關(guān)聯(lián)性 。 3. 低維磁性體系磁相關(guān)物理效應(yīng) 充分利用對物質(zhì)科
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