| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-18页 |
| 1.1.1 磁电阻效应和自旋电子学的建立 | 第11-14页 |
| 1.1.2 自旋转移力矩和自旋电子学的发展 | 第14-15页 |
| 1.1.3 自旋电子学目前研究的热点问题 | 第15-18页 |
| 1.2 自旋轨道耦合作用和自旋轨道力矩的起源 | 第18-20页 |
| 1.2.1 自旋轨道耦合作用 | 第18-19页 |
| 1.2.2 自旋轨道力矩的起源 | 第19-20页 |
| 1.3 纯自旋流的产生与探测 | 第20-22页 |
| 1.3.1 纯自旋流的产生 | 第20-21页 |
| 1.3.2 纯自旋流的探测 | 第21-22页 |
| 1.4 自旋轨道力矩的研究方法 | 第22-25页 |
| 1.4.1 自旋塞贝克实验 | 第22页 |
| 1.4.2 自旋泵浦实验 | 第22-24页 |
| 1.4.3 二次谐波方法 | 第24页 |
| 1.4.4 自旋力矩铁磁共振方法 | 第24-25页 |
| 1.5 本论文的选题思路和研究内容 | 第25-27页 |
| 第二章 实验基础 | 第27-34页 |
| 2.1 薄膜生长与器件设计 | 第27-30页 |
| 2.1.1 磁控溅射技术 | 第27-28页 |
| 2.1.2 分子束外延技术 | 第28-29页 |
| 2.1.3 光刻技术 | 第29-30页 |
| 2.2 样品性质表征手段 | 第30-34页 |
| 2.2.1 振动样品磁强计(VSM) | 第30页 |
| 2.2.2 X射线衍射技术(XRD) | 第30-31页 |
| 2.2.3 磁电阻测量系统(MR) | 第31页 |
| 2.2.4 自旋力矩铁磁共振系统(ST-FMR) | 第31-34页 |
| 第三章 ST-FMR的相关理论研究 | 第34-49页 |
| 3.1 磁化强度动力学方程 | 第34-41页 |
| 3.1.1 无阻尼的LLG方程 | 第35-36页 |
| 3.1.2 有阻尼的LLG方程 | 第36-38页 |
| 3.1.3 考虑电流诱导的自旋轨道力矩的LLG方程 | 第38-41页 |
| 3.2 基于各向异性磁电阻的ST-FMR理论 | 第41-45页 |
| 3.2.1 铁磁共振线形角度依赖关系 | 第42-44页 |
| 3.2.2 自旋霍尔角的分析方法 | 第44-45页 |
| 3.3 基于反常霍尔效应的ST-FMR理论 | 第45-47页 |
| 3.3.1 反常霍尔效应整流 | 第46页 |
| 3.3.2 线形角度依赖关系 | 第46-47页 |
| 3.4 本章总结 | 第47-49页 |
| 第四章 利用ST-FMR研究超薄膜和单晶的磁化动力学 | 第49-69页 |
| 4.1 超薄CoFeB体系中的磁化强度动力学 | 第49-56页 |
| 4.1.1 样品制备和基本性质表征 | 第49-50页 |
| 4.1.2 样品的色散研究 | 第50-52页 |
| 4.1.3 厚度依赖的垂直各向异性 | 第52-54页 |
| 4.1.4 阻尼与非本征线宽研究 | 第54-56页 |
| 4.2 单晶Co_2FeAl薄膜体系中的磁化强度动力学 | 第56-63页 |
| 4.2.1 样品制备与基本性质表征 | 第56-57页 |
| 4.2.2 确定磁晶各向异性 | 第57-59页 |
| 4.2.3 各向异性阻尼与非本征线宽 | 第59-63页 |
| 4.3 单晶FeSi薄膜的磁化强度动力学 | 第63-67页 |
| 4.3.1 样品制备与基本性质表征 | 第63-65页 |
| 4.3.2 确定磁晶各向异性与阻尼 | 第65-67页 |
| 4.3.3 体系中的自旋驻波信号 | 第67页 |
| 4.4 本章总结 | 第67-69页 |
| 第五章 自旋霍尔效应诱导的ST-FMR | 第69-84页 |
| 5.1 面外位形下自旋霍尔效应诱导的ST-FMR理论 | 第69-73页 |
| 5.1.1 垂直位形下的本征共振频率 | 第69-70页 |
| 5.1.2 垂直位形磁化率张量 | 第70-71页 |
| 5.1.3 垂直位形ST-FMR | 第71-73页 |
| 5.2 无自旋霍尔效应的FeNi/Cu薄膜研究 | 第73-75页 |
| 5.2.1 FeNi/Cu薄膜制备和器件设计 | 第73页 |
| 5.2.2 FeNi/Cu双层薄膜的磁化强度动力学 | 第73-75页 |
| 5.3 多晶FeNi/Pt中的自旋霍尔效应研究 | 第75-80页 |
| 5.3.1 FeNi/Pt薄膜制备与器件设计 | 第75-76页 |
| 5.3.2 FeNi/Pt薄膜的面内ST-FMR特征 | 第76-78页 |
| 5.3.3 FeNi/Pt薄膜的面外ST-FMR特征 | 第78-80页 |
| 5.4 多晶IrMn/FeNi中的自旋霍尔效应研究 | 第80-82页 |
| 5.4.1 IrMn/FeNi薄膜制备与器件设计 | 第80页 |
| 5.4.2 IrMn/FeNi薄膜中的大自旋霍尔角 | 第80-82页 |
| 5.5 本章总结 | 第82-84页 |
| 第六章 复杂自旋轨道力矩参与的ST-FMR研究 | 第84-100页 |
| 6.1 反铁磁/铁磁双层膜Mn_2Au/Py中的自旋轨道力矩 | 第84-94页 |
| 6.1.1 器件制备与磁电阻测量 | 第84-86页 |
| 6.1.2 Mn_2Au/Py的非本征线宽和阻尼 | 第86-88页 |
| 6.1.3 Mn_2Au/Py中的自旋轨道力矩研究 | 第88-94页 |
| 6.2 单晶FeSi中的晶向依赖的自旋泵浦效应 | 第94-96页 |
| 6.2.1 单晶FeSi中的铁磁共振信号分析 | 第94-96页 |
| 6.2.2 单晶FeSi中的垂直自旋自旋驻波 | 第96页 |
| 6.3 单晶Co_2FeAl薄膜中的自旋轨道力矩 | 第96-99页 |
| 6.3.1 单晶Co_2FeAl薄膜制备与器件设计 | 第96-97页 |
| 6.3.2 单晶Co_2FeAl薄膜中自旋轨道力矩研究 | 第97-99页 |
| 6.4 本章总结 | 第99-100页 |
| 第七章 总结与展望 | 第100-102页 |
| 7.1 总结 | 第100-101页 |
| 7.2 展望 | 第101-102页 |
| 参考文献 | 第102-116页 |
| 附录：英文简写对照表 | 第116-117页 |
| 在学期间的研究成果 | 第117-118页 |
| 致谢 | 第118页 |
