| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-44页 |
| 1.1 自旋电子学简介 | 第8-10页 |
| 1.2 自旋轨道耦合效应 | 第10-18页 |
| 1.2.1 自旋与自旋轨道耦合的起源 | 第10-12页 |
| 1.2.2 自旋霍尔效应 | 第12-14页 |
| 1.2.3 Rashba自旋轨道耦合效应 | 第14-16页 |
| 1.2.4 Dzyaloshinskii-Moria相互作用 | 第16-18页 |
| 1.3 自旋力矩简介 | 第18-24页 |
| 1.3.1 自旋力矩的一些基本概念 | 第18-20页 |
| 1.3.2 自旋力矩导致的磁化翻转 | 第20-22页 |
| 1.3.3 自旋力矩的相关应用 | 第22-24页 |
| 1.4 磁性隧道结 | 第24-34页 |
| 1.4.1 磁性隧道结和隧穿磁电阻效应 | 第24-26页 |
| 1.4.2 磁性隧道结中的对称性相关隧穿 | 第26-28页 |
| 1.4.3 磁性隧道结在自旋电子学中的典型应用 | 第28-34页 |
| 1.5 自旋逻辑简介 | 第34-42页 |
| 1.6 本论文的研究内容 | 第42-44页 |
| 第二章 计算方法和实验方法 | 第44-56页 |
| 2.1 计算方法 | 第44-48页 |
| 2.1.1 密度泛函理论 | 第44-46页 |
| 2.1.2 非平衡格林函数方法 | 第46-48页 |
| 2.2 实验方法 | 第48-56页 |
| 2.2.1 样品的制备 | 第48-50页 |
| 2.2.2 样品的微加工 | 第50-52页 |
| 2.2.3 样品的磁性表征 | 第52-53页 |
| 2.2.4 样品的磁电输运性质测试 | 第53-56页 |
| 第三章 MnAl/MgO/MnAl垂直隧道结的第一性原理计算研究 | 第56-76页 |
| 3.1 研究背景 | 第56-60页 |
| 3.2 MnAl的电子结构 | 第60-63页 |
| 3.3 MnAl/MgO/MnAl隧道结的垂直各向异性 | 第63-68页 |
| 3.4 MnAl/MgO/MnAl隧道结的磁电输运性质 | 第68-75页 |
| 3.4.1 零偏压和有限偏压下的隧穿磁电阻 | 第68-72页 |
| 3.4.2 自旋转移力矩效应 | 第72-75页 |
| 本章小结 | 第75-76页 |
| 第四章 宏自旋模型在电流翻转方面的应用 | 第76-84页 |
| 4.1 Landau-Lifshitz-Gilbert方程 | 第76-77页 |
| 4.2 宏自旋模型下铁磁体的自由能 | 第77-79页 |
| 4.2.1 磁各向异性能 | 第77-78页 |
| 4.2.2 退磁能 | 第78页 |
| 4.2.3 塞曼能 | 第78页 |
| 4.2.4 层间交换耦合能 | 第78-79页 |
| 4.3 电流作用下的磁动力学稳态方程 | 第79-84页 |
| 4.3.1 有效场及自旋轨道耦合力矩 | 第79-81页 |
| 4.3.2 解稳定性的判别 | 第81-84页 |
| 第五章 Pt/Co/MgO和Ta/CoFeB/MgO体系中的自旋轨道耦合力矩研究 | 第84-110页 |
| 5.1 研究背景 | 第84-85页 |
| 5.2 Pt/Co/MgO和Ta/CoFeB/MgO的基本表征 | 第85-90页 |
| 5.2.1 Pt/Co/MgO和Ta/CoFeB/MgO的磁学性质 | 第85-89页 |
| 5.2.2 Ta/CoFeB/MgO中Ta成分的表征 | 第89-90页 |
| 5.3 Pt/Co/MgO和Ta/CoFeB/MgO中的自旋轨道耦合力矩 | 第90-103页 |
| 5.3.1 两系统中自旋轨道耦合力矩成分表征 | 第90-98页 |
| 5.3.2 类场矩和类阻尼矩对翻转行为的影响 | 第98-103页 |
| 5.4 宏自旋模型对结果的讨论 | 第103-108页 |
| 本章小结 | 第108-110页 |
| 第六章 基于Pt/Co/MgO的原型自旋逻辑单元初探 | 第110-130页 |
| 6.1 研究背景 | 第110页 |
| 6.2 基于Hall bar单通道的实现方案 | 第110-117页 |
| 6.2.1 不同磁场下样品的电流翻转特性 | 第111-113页 |
| 6.2.2 逻辑单元功能测试 | 第113-117页 |
| 6.3 基于Hall bar双通道的实现方案 | 第117-129页 |
| 6.3.1 不同磁场下样品的电流翻转特性 | 第117-123页 |
| 6.3.2 逻辑单元功能测试 | 第123-125页 |
| 6.3.3 实现原理及展望 | 第125-129页 |
| 本章小结 | 第129-130页 |
| 第七章 论文小结与研究展望 | 第130-134页 |
| 7.1 论文小结 | 第130-131页 |
| 7.2 研究展望 | 第131-134页 |
| 参考文献 | 第134-154页 |
| 个人简历及发表文章目录 | 第154-158页 |
| 致谢 | 第158-160页 |
