| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第11-51页 |
| 1.1 自旋电子学简介 | 第12-23页 |
| 1.1.1 自旋电子学—从电荷到自旋 | 第12-13页 |
| 1.1.2 自旋电子学的发展及应用 | 第13-23页 |
| 1.2 异质结构磁性薄膜的磁各向异性 | 第23-33页 |
| 1.2.1 从面内磁各向异性到垂直磁各向异性 | 第23-27页 |
| 1.2.2 界面垂直磁各向异性的来源及影响因素 | 第27-33页 |
| 1.3 异质结构磁性薄膜的自旋相关输运性质 | 第33-50页 |
| 1.3.1 磁性隧道结中的隧穿磁电阻 | 第33-37页 |
| 1.3.2 磁性薄膜/多层膜中的反常霍尔效应 | 第37-43页 |
| 1.3.3 重金属/铁磁金属/氧化物异质薄膜中的自旋轨道矩 | 第43-50页 |
| 1.4 本论文的研究思路及内容结构 | 第50-51页 |
| 2 实验方法 | 第51-64页 |
| 2.1 薄膜样品制备与微加工 | 第51-57页 |
| 2.1.1 磁控溅射技术 | 第51-53页 |
| 2.1.2 分子束外延技术 | 第53页 |
| 2.1.3 真空后退火处理 | 第53-54页 |
| 2.1.4 紫外曝光与Ar离子刻蚀 | 第54-57页 |
| 2.2 样品结构表征 | 第57-60页 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) | 第57页 |
| 2.2.2 反射式高能电子衍射(RHEED) | 第57-58页 |
| 2.2.3 透射电子显微技术(TEM) | 第58-59页 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱(XPS) | 第59-60页 |
| 2.3 样品磁性测量 | 第60-62页 |
| 2.3.1 振动样品磁强计(VSM) | 第60页 |
| 2.3.2 电子自旋共振谱仪(ESR) | 第60-62页 |
| 2.4 样品磁电输运性质测量 | 第62-64页 |
| 2.4.1 室温直流四探针测量系统 | 第62页 |
| 2.4.2 变温综合物性测量系统(PPMS) | 第62-64页 |
| 3 Ll_0-FePt/MgO/Ll_0-FePt垂直隧道结中界面终止层对自旋相关隧穿的影响 | 第64-82页 |
| 3.1 研究背景 | 第64-67页 |
| 3.2 单晶外延垂直隧道结样品制备与结构表征 | 第67-72页 |
| 3.3 FePt/MgO界面终止层(Fe或Pt)对体系输运性能的影响 | 第72-81页 |
| 3.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 4 MgO双势垒隧道结中Fe层厚度调制的界面结构对自旋相关隧穿的影响 | 第82-110页 |
| 4.1 研究背景 | 第82-85页 |
| 4.2 单晶外延双势垒隧道结样品制备与输运测量 | 第85-97页 |
| 4.3 中间Fe层形貌及MgO/Fe/MgO界面结构原位表征 | 第97-103页 |
| 4.4 界面结构动态演变对体系输运性能的影响 | 第103-109页 |
| 4.5 本章小结 | 第109-110页 |
| 5 垂直各向异性铁磁金属/氧化物界面调控对体系磁性能及输运性能的影响 | 第110-145页 |
| 5.1 研究背景 | 第110-112页 |
| 5.2 SiO_2包覆层对无序FePt磁各向异性的影响 | 第112-122页 |
| 5.3 Ta插层对[Pt/Co]_3/MgO垂直磁各向异性及反常霍尔效应的影响 | 第122-131页 |
| 5.4 Gd插层对Ta/CoFeB/MgO垂直磁各向异性及磁阻尼的影响 | 第131-144页 |
| 5.5 本章小结 | 第144-145页 |
| 6 重金属/铁磁金属/氧化物异质结构中自旋轨道矩引起磁化翻转的逻辑应用 | 第145-157页 |
| 6.1 研究背景 | 第145-146页 |
| 6.2 Ta/CoFeB/MgO单一结构中全部16种布尔逻辑运算的实验完成 | 第146-152页 |
| 6.3 结合电压调控磁各向异性设计三端自旋逻辑器件单元 | 第152-156页 |
| 6.4 本章小结 | 第156-157页 |
| 7 结论 | 第157-159页 |
| 参考文献 | 第159-186页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第186-191页 |
| 学位论文数据集 | 第191页 |
