| 中文摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-35页 |
| 1.1 磁存储技术的发展 | 第12-17页 |
| 1.1.1 第一代MRAM的发展历史 | 第12-14页 |
| 1.1.2 第二代MRAM的发展历史 | 第14-16页 |
| 1.1.3 第三代MRAM的发展历史 | 第16-17页 |
| 1.2 自旋轨道转矩的起源 | 第17-20页 |
| 1.2.1 自旋霍尔效应 | 第18-20页 |
| 1.2.2 界面Rashba效应 | 第20页 |
| 1.3 自旋轨道转矩的应用 | 第20-27页 |
| 1.3.1 驱动磁矩翻转 | 第21-23页 |
| 1.3.2 驱动畴壁运动 | 第23-25页 |
| 1.3.3 驱动高频磁振荡 | 第25-26页 |
| 1.3.4 驱动磁斯格明子运动 | 第26-27页 |
| 1.4 本论文的选题思路和主要研究内容 | 第27-28页 |
| 参考文献 | 第28-35页 |
| 第二章 磁性理论基础 | 第35-46页 |
| 2.1 磁性薄膜的能量模型 | 第35-39页 |
| 2.1.1 交换相互作用能 | 第35-36页 |
| 2.1.2 外磁场能 | 第36页 |
| 2.1.3 退磁能 | 第36-37页 |
| 2.1.4 磁晶各向异性能 | 第37-38页 |
| 2.1.5 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用能 | 第38-39页 |
| 2.2 磁性薄膜的垂直磁各向异性 | 第39-40页 |
| 2.3 磁性薄膜的反常霍尔效应 | 第40-42页 |
| 2.4 磁矩翻转模型 | 第42-44页 |
| 2.4.1 宏观自旋模型 | 第42-43页 |
| 2.4.2 畴壁退钉扎模型 | 第43-44页 |
| 参考文献 | 第44-46页 |
| 第三章 样品的制备及测试 | 第46-59页 |
| 3.1 样品的制备 | 第46-51页 |
| 3.1.1 磁控溅射系统 | 第46-48页 |
| 3.1.2 激光直写和氩离子刻蚀技术 | 第48-50页 |
| 3.1.3 高温热处理系统 | 第50-51页 |
| 3.2 样品的测试 | 第51-58页 |
| 3.2.1 样品厚度的测量 | 第51-52页 |
| 3.2.2 样品成分的测量 | 第52-54页 |
| 3.2.3 样品形貌的测量 | 第54页 |
| 3.2.4 样品磁性的测量 | 第54-55页 |
| 3.2.5 样品输运性质的测量 | 第55-56页 |
| 3.2.6 样品磁畴壁运动的测量 | 第56-58页 |
| 参考文献 | 第58-59页 |
| 第四章 电流驱动垂直磁化异质结磁矩翻转的物理机制研究 | 第59-82页 |
| 4.1 Pt/Co/SmO_x和Pt/Co/AlO_x异质结的垂直磁各向异性 | 第59-61页 |
| 4.2 Pt/Co/SmO_x和Pt/Co/AlO_x异质结中直流电产生焦耳热的证实 | 第61-68页 |
| 4.2.1 直流电对翻转场的影响 | 第62-64页 |
| 4.2.2 温度对翻转场的影响 | 第64-65页 |
| 4.2.3 脉冲电流对翻转场的影响 | 第65-67页 |
| 4.2.4 直流电产生焦耳热的定量分析 | 第67-68页 |
| 4.3 温度对Pt/Co/SmO_x和Pt/Co/AlO_x异质结磁特性的影响 | 第68-71页 |
| 4.3.1 温度对垂直磁各向异性场的影响 | 第68-70页 |
| 4.3.2 温度对饱和磁化强度的影响 | 第70-71页 |
| 4.4 电流产生自旋轨道转矩的定量分析 | 第71-76页 |
| 4.5 电流驱动磁矩翻转的物理图像 | 第76-78页 |
| 4.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 第五章 电流驱动Pt/Co/HeavyMetal垂直磁化异质结磁矩翻转及其界面修饰的研究 | 第82-97页 |
| 5.1 电流驱动Pt/Co/Ta垂直磁化异质结磁矩的翻转 | 第82-88页 |
| 5.1.1 Pt/Co/Ta异质结的垂直磁各向异性 | 第82-84页 |
| 5.1.2 Pt/Co/Ta异质结的自旋轨道转矩 | 第84-87页 |
| 5.1.3 Pt/Co/Ta异质结的磁矩翻转 | 第87-88页 |
| 5.1.4 小结 | 第88页 |
| 5.2 界面C修饰的Pt/Co/C/Ta垂直磁化异质结中电流驱动磁矩的翻转 | 第88-94页 |
| 5.2.1 Pt/Co/C/Ta异质结的垂直磁各向异性 | 第88-90页 |
| 5.2.2 Pt/Co/C/Ta异质结的自旋轨道转矩 | 第90-93页 |
| 5.2.3 Pt/Co/C/Ta异质结的磁矩翻转 | 第93-94页 |
| 5.2.4 小结 | 第94页 |
| 5.3 本章小结 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-97页 |
| 第六章 电流驱动垂直磁化异质结磁畴壁运动规律的研究 | 第97-111页 |
| 6.1 Pt/Co/Ta和Pt/Co/C/Ta异质结手性Néel畴壁的判定 | 第97-99页 |
| 6.2 Pt/Co/Ta和Pt/Co/C/Ta异质结的界面DMI相互作用的确定 | 第99-103页 |
| 6.2.1 面内偏置场Hx对反常霍尔回线的影响 | 第99-101页 |
| 6.2.2 面内偏置场Hy对反常霍尔回线的影响 | 第101-103页 |
| 6.3 磁场驱动Pt/Co/Ta和Pt/Co/C/Ta异质结磁畴壁的运动 | 第103-104页 |
| 6.4 电流驱动Pt/Co/Ta和Pt/Co/C/Ta异质结磁畴壁的运动 | 第104-105页 |
| 6.5 电流驱动Pt/Co/Ta和Pt/Co/C/Ta异质结磁畴壁的倾斜 | 第105-108页 |
| 6.6 本章小结 | 第108页 |
| 参考文献 | 第108-111页 |
| 第七章 总结与展望 | 第111-113页 |
| 7.1 总结 | 第111-112页 |
| 7.2 展望 | 第112-113页 |
| 在学期间的研究成果 | 第113-115页 |
| 致谢 | 第115页 |
