一、磁光Kerr效应的温度特性研究（论文文献综述）
李苗[1]（2021）在《准二维磁性材料磁光克尔光谱研究》文中指出二维磁性材料结合二维和磁性两方面属性,在未来光电子自旋器件领域具有重要的应用前景,已成为凝聚态物理领域中重要的研究方向。在二维磁性材料体系中,部分受到拓扑保护的磁结构和巨大的各向异性使材料对外场（磁场、光场等）的响应可能不同于传统磁性材料,这种差异的表现形式、物理起源及其磁结构在外场扰动下的稳定性以及弛豫过程可能蕴藏着新的物理内涵。对这些现象的观察与分析可以帮助人们深入理解低维磁性产生的机理和调控特性,为未来寻找更多新的磁结构和发展基于二维磁性材料的新型自旋光电子器件提供依据。近年来,铬硫系准二维磁性材料因其具有优异的磁性能和在低维自旋电子器件中潜在的应用价值而备受人们的关注。但这类新兴的范德瓦尔斯材料仍存在很多问题没有被解决。针对这些问题开展实验,可以采用静态磁性与动态磁性相结合的研究方法,全面揭示准二维磁性材料随磁场演化的磁特性。光学手段（如显微磁光克尔技术）具有很高的空间/时间分辨率和探测灵敏度等优势,能够探测纳米级薄样品磁特性,目前已被广泛应用于高精度的准二维磁性材料表征,探究在不同磁场、温度下准二维磁性材料的静态和动态磁特性。本论文主要围绕以下两个方面展开研究工作:（1）利用磁光克尔效应、科勒照明原理和4f系统原理来设计光路并搭建了两套磁光克尔系统,分别是低场下显微磁光克尔系统和5 T磁场下显微磁光克尔系统,依次用NdFeB、DyMnSn、Fe3GeTe2和WSe2标样检验了所搭建的磁光克尔系统的显微磁畴观察、磁光克尔和光致发光光谱的探测能力,为准二维磁性材料的研究提供了有力的工具。（2）在搭建的低场显微磁光克尔系统上开展Cr5Te8准二维磁性材料磁畴观察和调控工作。使用低场显微磁光克尔系统观察Cr5Te8准二维磁性材料的磁畴,引入800 nm激光对处于饱和磁化状态的Cr5Te8晶体样品进行照射激发,观察到激光功率密度在2.55×108m W/cm2可以融化磁畴;对处于非饱和状态下的磁畴,激光照射后磁畴的形状和照射区域的磁化特性发生改变,实现了对磁畴的激光淬火,证明激光辐照是一种实现局域调控磁畴的有效方法。本文通过使用自主搭建显微磁光克尔系统,对Cr5Te8这类准二维磁性材料的磁畴进行观察,实时测量样品在不同激光功率下的MOKE光谱响应,研究准二维铁磁材料在不同外场下的磁性变化,并且正在进行对准二维拓扑磁性材料的静态磁性与能带结构研究,掌握了基本的测试与分析方法。通过显微磁光克尔系统对准二维磁性材料的磁性研究,有助于人们逐步对准二维磁性材料的理解。
李娜[2]（2021）在《铁磁薄膜及其异质结中的超快磁动力学研究》文中提出超快脉冲激光技术的发展为磁光实验开辟了一个新的领域——超快磁动力学,这种在飞秒和皮秒尺度上对磁矩进行的探测和操纵,为未来高频磁器件的研究与探索提供了新的方法。早在1996年,E.Beaurepaire等科学家就观测到了飞秒尺度的激光诱导超快退磁现象,而后Koompans等人提出并实现了用飞秒激光在磁性薄膜中激发纳秒尺度自旋进动和检测自旋波的可能,这为我们进行自旋探测和研究提供新的思路。二十多年的发展,人们对脉冲激光诱导的超快退磁背后丰富的物理机制已有诸多研究。从局域机制角度来看,亚皮秒尺度的自旋动力学行为的关键在于三个热力学库——自旋、电子和声子（晶格）间能量和角动量的转移,此外各自由度间的耦合强度及发挥作用的时间尺度也有所不同。对于3d铁磁金属,被广泛认可的机制是声子或杂质辅助的自旋翻转机制,在自旋-轨道耦合的作用下,电声耦合使得自旋发生反转。整个过程,晶格的作用既关键又复杂。根据Elliott-Yafet等人观点,磁矩的快速淬灭是由电子与声子的作用起主导,而之前很多研究认为自旋-晶格散射是角动量耗散的主要通道。另一方面,飞秒激光也可以诱导出纳秒时间尺度下的磁弛豫,即磁进动。其中,重要参数阻尼因子,代表纳秒时间尺度下的自旋-晶格互作用。综合来看,晶格在两个尺度下的磁动力学的作用都十分显着,但具体的贡献尤其在超快退磁中,晶格与电子或自旋耦合的权重,有必要进一步探讨。另外材料具有晶体对称性,而且在磁性材料中,由于自旋-轨道耦合和晶体场的作用,存在磁晶各向异性,即磁矩排列在空间上具有方向依赖性,这种晶格造成的各向异性可能会在耦合作用中有所体现。近年来已有研究表明,铁磁金属及其合金存在各向异性阻尼。然而在亚皮秒尺度下的方向依赖性的研究目前仍是空白,而该问题的探讨也能进一步促进我们对晶格在超快退磁过程中所发挥作用的理解。另一方面,早在2010年,M.Battaio等人提出非局域的超扩散自旋输运导致超快退磁的理论。随后实验上也观测到了热电子自旋流可以主导超快退磁过程,并能使邻近非磁性或磁性层的磁矩迅速增大,甚至在强自旋-轨道耦合材料中通过自旋-电荷转化激发出太赫兹波。这都说明在铁磁金属中,飞秒激光诱导的超快自旋流确实存在。自旋流的注入及耗散与界面处及非磁层的性质息息相关,通过影响自旋多子和少子的寿命和效率,影响退磁的快慢。在铁磁/非磁材料异质结,界面处的性质对阻尼因子有显着影响,比如基于自旋泵浦效应、磁近邻效应及界面处的化学反应等。对于一些新型的量子材料,如拓扑绝缘体（TI）,具有线性色散关系的拓扑表面态（TSS）,其与铁磁金属结合,会形成怎样复杂的界面诱导出有趣的物理现象,是令人期待的。近年来,在FM/TI中已经发现了许多如量子自旋霍尔等奇特现象,而在磁动力学方面发现TI会增强铁磁层的阻尼,但其机制还有待研究,而且TI对铁磁材料超快退磁过程的影响目前尚无报道。基于以上,本论文主要包括以下内容:一、利用时间分辨的磁光克尔效应仪（TRMOKE）研究了Fe/Bi2Se3异质结中拓扑表面态增强的超快磁动力学及其机制。在Fe/Bi2Se3（t QL）（Quintuple layer,1QL=0.95 nm）异质结中,拓扑绝缘体的存在使得退磁加快和阻尼增强且出现较大的界面垂直磁各向异性。退磁时间和阻尼因子均在Bi2Se3为6 QL时出现跳变;角分辨光电子能谱及能带计算显示,厚度低于6 QL时,Bi2Se3并无拓扑表面态,而在6 QL及以上出现拓扑表面态。这表明增强的磁弛豫源自TSS。通过对比三个典型样品Fe/Cu（0,5nm）/Bi2Se3（3,9 QL）的动力学特性,发现TSS不仅通过自旋泵浦效应增强Fe的阻尼因子,同时存在界面耦合效应使其动力学的增强效应具有温度依赖性。变温实验显示,Fe/Bi2Se3（9 QL）的磁阻尼因子150K以下显着增强且与界面垂直磁各向异性具有相同的趋势,而在无TTS的Fe/Bi2Se3（3 QL）及插Cu隔绝的Fe与TSS接触的样品中,阻尼和界面各向异性常数并不随温度变化。这说明动力学增强效果的温度依赖性是源自TSS与Fe的界面耦合效应。最重要的是,Fe/Bi2Se3（9 QL）的阻尼与界面垂直磁各向异性常数呈线性关系,而二者均与界面自旋-轨道耦合密切联系。理论计算表明,在6 MLFe-Bi2Se3（9 QL）中,费米面处TSS与Fe出现强烈的能带杂化。故我们认为,TSS增强的超快自旋动力学源自飞秒激光诱导的超扩散自旋流,以及Fe与Bi2Se3轨道在费米面处的强能带杂化导致增强的界面自旋-轨道耦合。我们的工作不仅揭示了Fe/Bi2Se3中多个自旋流耗散通道的机制,为TSS增强动力学的机制提供新的见解,丰富了铁薄膜非局域超快退磁的研究。而且同时也为基于拓扑材料的磁动力学研究提供了新的视角。二、选择Fe（110）/Mg O（111）单晶薄膜体系,利用TRMOKE研究了磁场沿面内不同方向下的超快退磁和磁进动,发现呈现六重对称性的退磁时间和阻尼因子。对比瞬时反射率实验,我们发现电子与声子耦合为各向同性,排除其空间方向的差异性,表明各向异性的超快退磁与自旋-晶格耦合的方向依赖性有关;这种方向依赖性的自旋与晶格互作用在纳秒尺度仍有体现,呈现出各向异性阻尼。在Fe（110）动力学行为中,自旋与晶格相互作用不可忽略。理论上,超快退磁与阻尼因子均与材料的带结构及自旋-轨道耦合有关。故推测磁动力学的各向异性源于Fe（110）费米面处六个犄角的能带结构。实验结果确认了3d金属的磁动力学中超快退磁和阻尼因子的各向异性,明确了自旋与晶格耦合的关键作用,也填补了超快退磁晶格方向依赖性研究领域的空白。三、我们采用全光泵浦-探测技术,在Fe/GFO（100）（Gd Fe O3）异质结中,成功地探测到了无自旋重取向材料GFO的室温反铁磁自旋动力学。通过Fe和GFO的界面交换耦合作用,我们在低磁场下探测到GFO多种进动模式,包括声子模式、准铁磁模式和杂质模式。此外,我们还对反铁磁动力学的激发效率进行了研究。首先,界面处Fe磁矩和GFO净磁矩的相对排列（反平行或平行）可以通过外磁场的大小进行简单地调控,但界面磁配置并不影响各进动模式的激发强度,这是因为GFO中强反铁磁相互作用以及界面处稳定的反铁磁交换耦合使得界面处自旋对外场并不敏感。然而反铁磁动力学模式的进动强度可以通过泵浦激光的功率进行调控。激光功率越大声子模式的进动强度越大,这是由于大的光吸收导致了强的晶格振动。准铁磁模式的激发效率随着激光功率的增加先变大后减小,这源于大的光吸收会极大地改变铁膜的各向异性,铁磁矩本身的进动变剧烈,进而调控了界面交换耦合作用,最终使得GFO的净磁矩的进动幅值变大;但功率的进一步加强,可能会造成界面处磁矩的无序或者电荷的重新分布,最终影响了GFO层进动情况。总而言之,我们可以简单地利用激光功率调控反铁磁动力学的激发效率。此外,我们用磁光克尔效应研究了温度依赖的Fe/B-LSMO(La2-2xSr1+2xMn2O7,x=0.35)异质结磁化翻转行为。当B-LSMO处于铁磁（FM）态,Fe薄膜的矫顽力有极大的增强,且在LSMO顺磁（PM）到铁磁（FM）转变点存在跳变。有趣的是,异质结的小克尔回线出现正交换偏置现象,揭示了Fe与B-LSMO反铁磁界面交换耦合,这归结于Fe层和Mn O2层之间的超交换作用。基于反铁磁界面交换耦合和各向异性场,我们唯象地讨论了易磁化方向和难磁化方向截然不同的磁化翻转行为。我们相信,3d铁磁金属与双层锰矿之间的反铁磁界面交换耦合的发现将为人工磁耦合材料的设计和新型自旋电子器件的构筑提供了新的见解。
黄灿[3]（2021）在《镧掺杂锆钛酸铅体系介电材料的电光效应机制和储能性能调控》文中提出随着现代光通信领域的迅速发展,对光通信技术和器件提出了越来越高的要求,甚至提出了未来光通信实行全光系统的愿景。光交换器件是全光系统中最关键的器件,依赖高速电子组件作交换或路由等处理的机械式光开关器件端口少、响应速度慢、集成度低,传统的电光材料,如铌酸锂,电光系数小、半波电压高,无法满足未来全光通信的应用要求。为了解决这一难题,本研究以掺镧锆钛酸铅（PLZT）电介质材料为研究对象,通过调控成分和制备工艺研制出具有优良电光效应的PLZT薄膜电介质材料,并阐明了其产生电光效应的机制。PLZT电介质材料除了具有大的二次电光系数、光学性能优良外,还具有优异的介电性能。PLZT陶瓷粒子通过与聚偏氟乙烯（PVDF）复合,可得到柔性好、储能密度大的电介质材料,满足电子元器件轻量化、微型化的需求。本研究合成了零维（0D）、一维（1D）和二维（2D）的PLZT填料,采用流延法制备了不同维度PLZT填料的PLZT/PVDF复合薄膜,系统研究了其介电性和储能性能。并通过理论模型,解释了不同维度的PLZT填料对复合薄膜介电性的影响。主要研究内容和结论如下:（1）以PLZT（9/65/35）为研究对象,采用微波烧结实现了PLZT陶瓷的低温快速烧结,降低了烧结温度200°C,将保温时间从3 h降低到20 min。微波烧结制备的PLZT陶瓷更加致密、均匀,晶粒尺寸细小,晶界明显,孔隙率较小。为解决Zr4+和Ti4+的扩散能力较低,且难以在分子水平上均匀混合的问题,通过采取部分共沉淀法制备PLZT粉体,改善了PLZT原料粉体的烧结活性。制备的PLZT（9/65/35）陶瓷相对密度达到96.5%,相对介电常数εr为3895,介电损耗tanδ为0.029,透明度高,其透光率为53.8%。（2）为进一步提高PLZT透光性,采用等离子体退火方法制备出了表面平整、光滑、均匀、无裂纹的PLZT薄膜,其最高透光率为89.2%。通过La掺杂量的变化,探究了La掺杂引入的缺陷对PLZT（x/65/35）薄膜性能的影响机制。当La含量为9%时,PLZT（9/65/35）薄膜的电滞回线表现出二次型特征,具有纤细的电滞回线和较低的剩余极化强度（18.2μC/cm2）。薄膜的光学性能好,吸收系数接近于0,禁带宽度大（～3.6 e V）。设计了PLZT薄膜光波导,光波导的插入损耗小于5 d B。（3）为提高PLZT薄膜的光学性能和二次电光性能,采用改进的溶胶-凝胶法,通过多层旋涂和层层等离子退火工艺在ITO/Si O2导电玻璃基底上制备了高质量、性能优异的PLZT（x/65/35）薄膜。该工艺消除了层间热应力,减少了每层薄膜之间的缺陷。薄膜的结构特征显示了（110）择优取向,最高透光率为93.8%,表面粗糙度约为1 nm。对二次电光效应测试系统进行了改进,简化了光路结构,得到了薄膜的二次电光系数,通过该系统获得制备的PLZT电光薄膜的最大二次电光系数为3.54×10-15 m2/V2。基于优异的二次电光效应制备出PLZT电光调制器,该调制器的插入损耗小,3 d B带宽约为65 GHz,其半波电压VπL为7.4 V·cm,有望应用于未来全光通讯系统中,实现电压快速切换光信号或进行光信号的调制。利用压电响应力显微镜（PFM）技术,研究了内部铁电畴随着外加电场转向变化的过程,结果表明:在电场作用下,90°畴的运动和转向影响了PLZT薄膜的压电响应并决定其二次电光系数的大小,材料内部90°畴区域越多,压电和电光效应越强。（4）采用溶液流延法制备了不同体积分数PLZT填料的PLZT/PVDF复合薄膜,陶瓷填料粒子PLZT的加入有效地提高了复合薄膜的介电常数,使介电常数从纯PVDF膜的8.0增大到12.03,得到了能量密度为7.18 J/cm3的PLZT/PVDF复合薄膜。制备了不同维度的PLZT填料,通过表面改性的方式改善了陶瓷填料粒子与高分子的相容性,得到了不同填料维度的PLZT/PVDF复合膜。通过改进拓展Maxwell-Garnet理论模型,推导得到不同维度填料复合材料的介电模型,并根据该模型计算了不同维度PLZT填料复合薄膜的介电常数,其结果与实际吻合较好。随着填料维度的增加,复合薄膜表现出更加优异的介电和储能性能,其中2D的PLZT填料制备的PLZT/PVDF复合薄膜的介电常数最大,为19.76,储能密度也最大,达到13.86 J/cm3。
沈磊[4]（2021）在《氧化物薄膜与异质结生长及其磁光研究》文中研究说明由于自由度间存在强烈的相互作用,当材料的维度降低时,会出现丰富且奇特的物理性质。双钙钛矿氧化物Y2NiMnO6（YNMO）因其具有特殊的E*型反铁磁有序和磁诱导产生铁电性,在器件中的潜在应用价值而引起了关注。稀土石榴石铁氧体作为高温亚铁磁绝缘体,表现出由强自旋-轨道耦合引起的大的磁光效应和非常窄的铁磁共振线宽,是研究超快动力学的理想材料。稀土铁氧体氧化物薄膜中磁各向异性的调控,使得在自旋电子学器件领域有极大的研究前景。本论文内容分为五章,我们利用脉冲激光沉积技术生长出YNMO薄膜和Sm3Fe5O12（SmIG）薄膜,研究了氧压和界面工程对双钙钛矿YNMO薄膜的结构和磁性调控,亚铁磁石榴石SmIG薄膜磁各向异性的调控和CoFe/SmIG异质结的界面耦合的超快动力学研究,为未来高频器件的制备应用和科学研究提供了方法和方向。第一章,概述钙钛矿氧化物的基本知识和双钙钛矿氧化物的研究进展,并且对YNMO材料的研究情况进行了介绍。然后介绍稀土石榴石铁氧体氧化物的研究进展,包括稀土石榴石薄膜的磁各向异性调控和在超快自旋动力学领域的探索。第二章,对氧化物外延薄膜的生长工艺及调控,物性探测表征方法和时间分辨的磁光克尔测试系统的搭建进行了详细介绍。脉冲激光沉积技术（PLD）的原理,特点和生长因素调控最先进行了说明;其次在薄膜结构表征上介绍了X射线衍射（XRD）,倒易空间图（RSM）,拉曼光谱;在磁性质表征手段上介绍了超导量子干涉仪（SQUID）,和磁光克尔效应系统。在元素价态分析上介绍了X射线光电子能谱（XPS）;在吸收率和光学带隙获取上介绍了紫外可见近红外吸收光谱;最后介绍了时间分辨的磁光克尔效应系统的搭建。第三章,我们研究了 YNMO薄膜的生长及其结构与磁性的调控。对YNMO薄膜和异质结的生长过程进行介绍,并且通过改变生长氧压和界面工程（插入缓冲层）,研究了其对薄膜的结构和磁性的调控。生长氧压对晶体的结构产生明显影响,在高氧压下晶格常数越接近块体;同时在氧压和缓冲层的共同作用下,YNMO薄膜的磁性与块体相当。第四章,介绍SmIG薄膜的磁各向异性调控和CoFe/SmIG异质结的界面自旋耦合超快动力学研究。在这一章节中我们详细介绍了 SmIG薄膜的生长,并获得了高质量的外延薄膜。其次,我们通过改变衬底的晶体取向从（111）到（001）,我们发现薄膜的磁各向异性实现了从面内磁各向异性到面外磁各向异性的转变,且具有普适性,这为不同磁各向异性的获取提供了途径。最后,利用自主搭建的时间分辨磁光克尔效应（TR-MOKE）系统,探讨了界面自旋耦合和磁各向异性转变对CoFe/SmIG异质结光激发诱导自旋波的影响,发现异质结中自旋进动的频率和有效阻尼因子都可以通过SmIG薄膜的磁各向异性转变来操纵。这些发现为磁性薄膜和异质结中的自旋操纵提供了思路,推动高频自旋电子学器件的研究。第五章,总结本文的工作和下一步研究计划。首先,YNMO薄膜的超快磁光研究还未进行研究,其内部的超快动力学过程尚不清楚;其次,YNMO作为多铁材料,通过光学的手段对薄膜的磁电耦合研究非常有价值;SmIG薄膜的超快动力学的研究值得更进一步推进;最后,我们生长出Tm3Fe5O12薄膜,磁各向异性调控及其超快动力学需要深入的研究。
蒋小红,秦泗晨,幸子越,邹星宇,邓一帆,王伟,王琳[5]（2021）在《二维磁性材料的物性研究及性能调控》文中研究表明以石墨烯和二硫化钼为代表的二维材料,由于具有良好的电学、热学、光学以及力学性质,近年来成为了科学界一大研究热点.而作为二维材料的分支,二维磁性材料由于具有磁各向异性、单层磁有序等特殊性质,特别是磁性还可借助多种物理场进行调控,使其具有丰富的物理特性和潜在的应用价值,逐渐受到研究者的普遍关注.本文详细总结了二维磁性材料的种类类型、合成方法、基本特性以及表征手段,系统归纳了关于二维磁性材料物性调控方面的研究工作,并对二维磁性材料的未来研究方向和挑战进行简单的展望.
伊淼[6]（2021）在《基于磁光表面等离子共振技术的气敏特性研究》文中认为随着化工技术的不断发展,化学原料和化学废料的处理成为影响环境的重要的因素。工业原料和排泄废料一般都是具有毒性的特殊气体,如甲醛、氨气等,长期的接触会对人类和环境造成破坏性的影响。有害气体的检测成为近几年来研究的重要的目标,现有的技术中可以检测出气体的浓度和成分,但是灵敏度尚存在一定的弊端,需要来进一步的完善和提高,这使得检测中能够提高检测技术的灵敏度则非常关键。表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）技术在近年来得到了相对较为广泛的应用,是具有优势的一种新型传感技术,其具有无需标记以及灵敏度高的特点,在生物检测以及环境检测等领域得到了较为广泛的应用,同时也在医学领域有所应用。磁光表面等离离子体共振（Magneto-Optic Surface Plasmon Resonance,MOSPR）是在表面等离子体共振技术的基础上,加入外界磁场,从而同时激发出表面等离子体共振和磁光效应。相比于SPR,MOSPR具有更好的灵敏度、分辨率、线性度。通过三层膜MOSPR结构模型,利用多物理场有限元仿真,分别对三层膜结构中的Ag、Co、Ag不同厚度进行有限元仿真计算,计算出膜层结构的最优厚度。利用基于Ag/Co/Ag结构的MOSPR对乙醇、氨气、甲烷、二氧化氮、甲醛的气敏特性进行了详细地分析和研究,并与Ag膜结构的SPR的气敏特性进行比较,分析了MOSPR的灵敏度、分辨率及线性度。结果显示相比传统的SPR,MOSPR具有更优的气敏传感特性。
戴宏炜[7]（2020）在《单层过渡金属硫化物复合结构的磁光效应增强》文中提出磁光效应描述了光和磁性材料之间的相互作用,在光学隔离器、环形器、磁光存储器以及磁光调制器等器件里起关键性作用。到目前为止,磁光器件中的磁性材料主要采用的是磁光玻璃、掺杂钇铁石榴石和磁性液体等。但是,传统磁性材料一般具有较弱的磁光效应、不易微型化以及难以调节的不足,这越来越难以满足现代工业对高性能、小型化的新型磁光器件的要求。近年来,过渡金属硫化物因其独特的电学和光学特性引起了研究者们越来越多的关注。特别地,单层过渡金属硫化物在磁场的作用下呈现丰富的谷劈裂和谷塞曼行为,这为新型磁光器件的设计提供了新的超薄候选材料。本文基于低能有效哈密顿量近似和传输矩阵法,开展了单层过渡金属硫化物在不同复合结构中的磁光效应增强和调控的研究。本文的具体工作如下:首先,提出了由两个一维光子晶体和单层过渡金属硫化物组成的异质结构。研究结果表明通过优化组分厚度,该结构在指定工作频率上实现了同时增强的Faraday旋转角和透过率,其值分别为2.1°和0.91。这两者的增强分别来源于电磁场在单层过渡金属硫化物所在位置处的强局域和阻抗匹配条件的满足。此外,通过改变单层过渡金属硫化物的化学势和磁交换场,可以实现对复合结构磁光效应的调控。这将有助于推动基于单层过渡金属硫化物的磁光器件的发展并且这里的磁光性能改善手段可以推广至其它二维材料。其次,设计了由两个单层过渡金属硫化物参与的双腔光子晶体结构,并研究了其对于提高单层过渡金属硫化物的磁光效应的可行性。结果发现通过合理设置光子晶体的周期数和介电材料的厚度,复合结构的Faraday旋转角可以达到12.7°,并且其透过率依然能够保持高达0.72。另外,研究还发现双腔光子晶体构型的周期数可以用于控制Faraday旋转角出现单峰或双峰,这对于实现多频段滤波器和光通信具有十分重要的意义。最后,本文研究了三种由单层过渡金属硫化物和介电材料构成的复合结构的磁光效应。研究发现三种结构均实现了磁光效应的增强并保持较大的透过率,且增强的Faraday旋转角峰的带宽相对较宽。此外,在具有同等大小的Faraday旋转角和透过率的前提下,该构型厚度较第一个工作从1.87μm降到了0.74μm,这对磁光器件的小型化具有重要意义。
王奥培[8]（2020）在《CFO/PMN-PT多铁复合薄膜的设计制备及磁电耦合机理》文中提出多铁性材料可以同时实现力-电荷-自旋的多重耦合因而允许通过外场来控制其铁电性和铁磁性,相比于传统的铁电存储和磁记录材料,多铁材料在性能控制上具有更高的自由度,在信息存储领域具有广泛的应用前景。在多铁材料体系中,由薄膜构成的异质结和复合薄膜满足了对器件集成化和微型化的要求,且在室温下能够表现出磁电耦合性能,研究多铁材料中两相复合方式对磁电效应的作用,具有重要的意义。本文以Co Fe2O4/Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb TiO3（CFO/PMN-PT）为研究对象,分别采用溶胶-凝胶法和脉冲激光沉积法制备了磁电复合体系,对比不同制备方式以及不同复合结构的磁电体系,对其正磁电行为、逆磁电行为、铁电性的起源、磁性及各向异性的演化等方面进行了系统的研究。利用平均法模型对CFO/PMN-PT复合薄膜正磁电性能进行了预测,表明在该体系中能够获得较强的磁电耦合作用。采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/Si O2/Si基底上分别以纯相溶胶和混合溶胶为前驱体,制备了CFO/PMN-PT的层状复合薄膜和颗粒型复合薄膜。对颗粒型复合薄膜的铁电及铁磁性测试表明,退火温度及反应气氛对性能具有显着地影响,在730°C、空气气氛以及CFO和PMN-PT摩尔比为3:1时得到最大正磁电系数2.7m V/cm·Oe。其中薄膜剩磁比和剩余极化强度随外界条件的变化趋势相似,证明了铁电性和铁磁性之间的内在联系,有利于增强复合薄膜的磁电耦合效应,与理论预测结果相符。对层状复合薄膜铁电性测试表明,当以PMN-PT为起始层时具有更好的铁电性能,在9V电压下最大剩余极化强度为12.8μC/cm2。其正磁电效应测试表明,PMN-PT为最上层时具有较强的磁电耦合作用,且增加复合的层数会导致磁电耦合效应的减弱,层状复合薄膜的正磁电系数最大为0.52m V/cm·Oe。针对在STO（100）单晶上生长的PMN-PT薄膜,研究了SRO缓冲层对PMN-PT薄膜的作用。结果表明缓冲层有利于提高PMN-PT薄膜的铁电性,其中SRO的生长模式为层状向岛状演化,而SRO层状生长模式对PMN-PT薄膜的铁电性更有利。对薄膜在温度场下的结构变化和铁电行为分析,认为随着温度的升高,PMN-PT依次发生从单斜相到四方相再到立方相的变化,而低温下薄膜铁电性的变化与介电损耗相关。研究薄膜性能的尺寸效应,电畴随着薄膜厚度的增加而不断发生变化,获得了薄膜铁电非挥发性的临界厚度（6nm）。通过脉冲激光沉积法在SrTiO3（100）（STO）单晶上生长CFO薄膜,改变生长条件可分别获得（400）取向的外延薄膜和（222）取向的非外延薄膜。在PMN-PT（110）单晶衬底上生长CFO薄膜时,由于较小的失配度而只得到（220）取向的外延薄膜。薄膜由于受到衬底的应力作用而表现出面内各向异性和垂直各向异性,其中CFO薄膜的面内矫顽场随磁场方向的旋转而在791Oe和1526Oe之间连续变化。对CFO/PMN-PT异质结逆磁电行为进行研究,表明薄膜的磁矫顽场和面内各向异性场均随着外加电压的变化而变化,其中各向异性场的可调范围是841Oe至608Oe,从理论推导和实验结果上共同证明了外电压作用下CFO薄膜矫顽场变化量和PMN-PT单晶应变之间的线性关系。此外,观察到薄膜的面内磁化方向在电压作用下可以实现反向,结果表明在CFO/PMN-PT异质结中的磁电耦合机制基于衬底与薄膜之间应力/应变的传递。在STO（100）单晶上制备高度外延的CFO/PMN-PT复合薄膜,其中CFO薄膜随着厚度的增加,薄膜磁性由垂直各向同性变为垂直各向异性。研究了薄膜厚度对磁光克尔性能的作用,控制PMN-PT和CFO层和厚度可以观察到明显的逆磁电行为,增加厚度从200nm到300nm时,CFO薄膜矫顽场的电场可调范围可以从60Oe提高到100Oe,但不改变剩磁比的可调范围。在复合薄膜中可观察到两种磁电耦合作用机制,即应力传递机制和极化电荷机制,其中前者占主导地位,后者随薄膜厚度增加而减弱。
陈振东[9]（2020）在《磁性Heusler合金与非磁性拓扑半金属的自旋动力学研究》文中指出自从巨磁电阻效应被发现以来,自旋电子学作为一门新兴学科迅速发展起来。自旋电子学是一门研究电子自旋在变化时所遵循的规律,在此基础上实现对电子材料中电子自旋自由度的注入、操纵和检测,来将电子的自旋自由度应用在信息存储和运算中的科学。自旋电子学的应用对磁性材料提出了新的要求,比如要有大的自旋极化率和低的阻尼因子等。在多种多样的磁性材料中,Heusler合金因其丰富多彩的自旋电子学性质开始受到人们的广泛关注。以Co2Fe Al、Co2Mn Si为代表的部分Heusler合金被证明有半金属性,即理论上能提供100%自旋极化的电流;同时,这类材料往往还具有低的阻尼因子,这意味着基于这种材料的自旋电子学器件可以有更低的能耗。对于半金属型Heusler合金Co2Fe Al,通过成分调节来实现对其阻尼因子的调制,对于理解其阻尼机制和最优化其阻尼性质都具有重要意义。在本论文的第一个工作中,我们利用时间分辨磁光克尔效应（TR-MOKE）研究了Heusler合金Co2+xFe1-xAl（x=-0.4,-0.2,0,0.2,0.4）外延薄膜的阻尼因子的成分调制作用。通过调节Co2+xFe1-xAl合金中Co和Fe的原子比例,我们实现了阻尼因子从0.0065到0.0156的变化,并在x=-0.2时取最小值。之后,我们用成分调制导致的费米面相对于少子带隙的移动解释了这种阻尼的成分调制现象。在Heusler合金中,还有一类特殊的自旋电子学材料,被称为补偿亚铁磁体,以Mn2Ru Ga,Ti2Mn Al为代表。近年的第一性原理计算研究表明:这类材料中,不同的磁性原子具有不同的原子磁矩,排列方向也相反,但各原子磁矩相加后的净余磁矩为零（理想情况下）。由于净余磁矩为零,这种材料的杂散场也为零,且磁化状态不易随外场改变;并且在很多Heusler型补偿亚铁磁体中,同时也具有半金属的性质,这更增加了它们在自旋电子学中的应用价值。然而在实验中,这种亚铁磁材料的磁矩排布仍然没有直接被实验观测到,这给它们的性质调控和实际应用带来了困难。我们利用X射线磁圆二向色性（XMCD）研究了Heusler合金B2相Mn2Co Al的原子磁矩排布情况。我们在B2相Mn2Co Al合金中直接观察到了Mn原子和Co原子的原子磁矩成反平行排列,并且B2相Mn2Co Al只有0.34μB/f.u.的很小的净余磁矩,这些特征都类似于补偿亚铁磁体。并且我们发现在Mn元素的XMCD谱中,L2,3吸收边出现明显劈裂,这预示着由Mn-Co 3d轨道杂化带来的自旋局域化,并意味着这种材料的半金属性。该工作揭示了B2相Mn2Co Al作为一种潜在的补偿亚铁磁半金属的应用价值,并且为补偿亚铁磁体的磁矩排布研究给出了新的途径。在自旋电子学器件中,除了磁性材料,拓扑材料也开始显示出巨大的应用潜力。一方面拓扑材料受到拓扑保护的表面态可以高速且无损耗地传递信息,另一方面它们往往具有较大的自旋轨道耦合,可以作为纯自旋流的提供者。WTe2作为新型的拓扑材料——外尔半金属（Weyl semimetal）,因其表现出的丰富多彩的物理性质而广受人们关注。而WTe2的自旋动力学研究目前几乎处于空白状态。在本论文的第三个工作中,我们利用圆偏振pump光对WTe2进行自旋注入,再用TR-MOKE测试手段研究该种材料中的自旋弛豫过程。我们为了澄清WTe2的自旋弛豫机制,研究了它的自旋弛豫过程与温度、外磁场和pump光通量之间的关系。实验发现它的自旋弛豫时间都不随着温度、外场和pump光通量变化而变化,呈现出十分稳定的特点。因此我们提出在WTe2中,材料内部的杂质对自旋的散射是这种材料自旋弛豫的主要机制。
朱旺[10]（2020）在《准二维铁磁体Cr5Te8的磁畴观测及调控》文中研究指明磁性材料在信息存储领域存在广泛的应用。随着信息时代的发展,高密度存储器件越来越凸显出其应用价值,而理解磁性材料磁化翻转行为是实现磁存储器件的基础。在铁磁性材料内部/表面存在微观磁化单元——磁畴,它是为满足铁磁体内总能量极小条件而产生的。磁畴内部中的原子磁矩方向一致,不同磁畴中的原子磁矩方向不同。研究铁磁性材料的磁畴对于理解材料的磁化反转行为具有重要意义。二维（2D）van der Waals（vd W）材料具备超薄、柔韧等特点,具有丰富的力、热、电、光、磁学方面的性质。2D vd W磁体在特定温度下（直至原子层厚度）表现出固有的铁磁/反铁磁基态,此类材料的出现开辟了材料科学的新领域,为自旋电子学的发展提供了前所未有的机遇。磁光克尔效应（MOKE）对材料磁性非常敏感。显微MOKE技术是一种无损的、非接触的、简单方便的磁性探测方案,并且具有很高的空间分辨率,能实现微区测量。近年来,在2D磁性材料这个热点下,显微MOKE技术同时发挥着重要的作用。利用显微MOKE技术对2D磁性材料的磁畴及其随磁场的演化进行研究,为理解和控制材料的磁畴提供了微观基础。本论文的主要内容如下:（1）详细介绍了磁光克尔效应的宏观理论以及微观起源,并对宽场显微MOKE实验系统的搭建,测试原理,各部件的功能、选择,测试程序以及数据处理方法做了系统的分类描述。该系统具有很好的稳定性,并能实现～1μm的空间分辨率,可以实现变温变场,实时观察并记录样品面外磁化方向的磁畴结构,研究样品磁畴结构及其演化。（2）利用宽场显微MOKE成像技术,观测了准二维铁磁体Cr5Te8磁畴结构及其随磁场的演化。发现宏观磁畴形态与晶体结构密切相关,这意味着在该准二维晶体中面内磁交换能量的各向异性大。而且样品的表面缺陷会干扰磁畴结构的自由生长,修饰表面磁畴结构,从而阻碍或引导磁畴的生长。（3）开展了准二维铁磁体Cr5Te8磁畴电学调控的相关工作。
二、磁光Kerr效应的温度特性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磁光Kerr效应的温度特性研究（论文提纲范文）
（1）准二维磁性材料磁光克尔光谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 铁磁性与磁畴 |
| 1.2 低维磁性材料 |
| 1.2.1 低维磁性材料的举例 |
| 1.2.2 准二维磁性材料及其研究现状 |
| 1.3 本论文的选题思路和研究内容 |
| 第二章 磁光克尔技术及系统搭建 |
| 2.1 磁光克尔效应理论 |
| 2.2 低场显微磁光克尔系统 |
| 2.2.1 系统组成以及原理 |
| 2.2.2 系统搭建 |
| 2.2.3 系统的测试方法和优化 |
| 2.2.4 标准样品测试举例 |
| 2.3 高场显微磁光克尔光谱系统 |
| 2.3.1 系统组成及原理 |
| 2.3.2 系统的搭建 |
| 2.3.3 系统功能与测试方法 |
| 2.3.4 标准样品测试举例 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 准二维磁性材料Cr_5Te_8的磁畴观察及调控 |
| 3.1 准二维Cr_5Te_8晶体物性表征 |
| 3.2 准二维Cr_5Te_8晶体的显微磁畴观察 |
| 3.3 准二维Cr_5Te_8晶体磁畴的光学调控 |
| 3.3.1 激光诱导磁畴融化 |
| 3.3.2 激光诱导磁畴淬火 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）铁磁薄膜及其异质结中的超快磁动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 更小更快的必要性 |
| 1.1.2 超快和快速磁化动力学 |
| 1.2 超快退磁 |
| 1.2.1 超快退磁现象的发现和发展 |
| 1.2.2 超快退磁的局域机制 |
| 1.2.3 超快退磁的非局域机制 |
| 1.3 磁动力学—皮秒尺度的弛豫 |
| 1.3.1 磁动力学方程 |
| 1.3.2 进动频率 |
| 1.3.3 磁性阻尼 |
| 1.4 本论文的选题背景、研究内容和意义 |
| 第2章 实验方法与设备 |
| 2.1 实验样品制备与表征 |
| 2.1.1 分子束外延系统(MBE) |
| 2.1.2 低能电子衍射(LEED) |
| 2.1.3 角分辨光电子能谱(ARPES) |
| 2.2 磁光克尔效应仪 |
| 2.2.1 唯象解释 |
| 2.2.2 微观解释 |
| 2.3 光泵浦-探测技术 |
| 2.4 时间分辨的磁光克尔效应仪(TRMOKE) |
| 第3章 Fe/Bi_2Se_3中拓扑表面态相关的自旋动力学研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验样品制备与表征 |
| 3.2.1 Bi_2Se_3 的简介、生长与表征 |
| 3.2.2 Fe/Bi_2Se_3 异质结的生长 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 Fe/Bi2Se3静态磁特性 |
| 3.3.2 室温下Fe/Bi_2Se_3(t QL)中扑表面态加快的超快退磁 |
| 3.3.3 Fe/Bi_2Se_3(t QL)中拓扑表面态增强的阻尼因子 |
| 3.3.4 Fe/Bi_2Se_3中温度相关的磁动力学 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Fe/Mg O中的各向异性磁动力学 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 样品制备与表征 |
| 4.3 实验结果分析及讨论 |
| 4.3.1 各向异性的超快退磁时间 |
| 4.3.2 各向同性的电声耦合常数 |
| 4.3.3 各向异性的阻尼及与退磁的关系 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 Fe/GdFeO_3异质结中反铁磁动力学研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验样品制备与表征 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 Fe/GFO静态磁耦合效应 |
| 5.3.2 GFO反铁磁动力学的探测 |
| 5.3.3 GFO反铁磁动力学探测效率的调控 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 Fe/La_(2-2x)Sr_(1+2x)Mn_2O_7(x=0.35)异质结的界面交换耦合作用 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 实验样品制备与表征 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 已发表及待发文章 |
| 参加会议及获奖情况 |
| 致谢 |
（3）镧掺杂锆钛酸铅体系介电材料的电光效应机制和储能性能调控（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电介质物理学基础 |
| 1.2.1 介质的电极化响应 |
| 1.2.2 自发极化、畴结构和缺陷 |
| 1.2.3 电介质材料的基本性质 |
| 1.2.4 电介质非线性光学理论 |
| 1.2.5 电介质储能机理研究 |
| 1.3 集成光学研究 |
| 1.3.1 光调制材料 |
| 1.3.2 铌酸锂 |
| 1.3.3 光开关 |
| 1.4 锆钛酸铅镧材料概述 |
| 1.4.1 PLZT结构 |
| 1.4.2 PLZT性质与应用 |
| 1.4.3 PLZT研究现状 |
| 1.5 当前集成光学存在的问题 |
| 1.6 本文的研究内容与创新点 |
| 第二章 主要材料及表征手段 |
| 2.1 主要试剂与仪器 |
| 2.1.1 主要试剂和耗材 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 材料主要表征方法 |
| 2.2.1 X-射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 介电性能测试 |
| 2.2.4 铁电性能测试 |
| 2.2.5 紫外-可见光-近红外光谱测试 |
| 第三章 PLZT透明陶瓷的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PLZT陶瓷的制备与测试方法 |
| 3.2.1 PLZT透明陶瓷的制备 |
| 3.2.2 透明陶瓷的性能表征方法 |
| 3.3 PLZT陶瓷的性能研究 |
| 3.3.1 不同烧结方式下PLZT陶瓷的晶体结构 |
| 3.3.2 烧结方式对PLZT陶瓷晶粒形貌与密度的影响 |
| 3.3.3 烧结方式对PLZT陶瓷电学性能的影响 |
| 3.3.4 烧结方式对PLZT陶瓷透明度的影响 |
| 3.3.5 不同制粉方式所得粉体的晶体结构 |
| 3.3.6 制粉方式对PLZT陶瓷形貌和密度的影响 |
| 3.3.7 制粉方式对PLZT陶瓷电学性质的影响 |
| 3.3.8 制粉方式对PLZT陶瓷透光性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 等离子退火制备PLZT薄膜及其光学性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PLZT薄膜的制备与测试方法 |
| 4.2.1 PLZT薄膜的制备 |
| 4.2.2 PLZT光学薄膜性能表征方法 |
| 4.3 PLZT薄膜性能研究 |
| 4.3.1 退火方式对PLZT薄膜结构影响 |
| 4.3.2 退火方式对PLZT薄膜形貌的影响 |
| 4.3.3 退火方式对PLZT铁电性能的影响 |
| 4.3.4 退火方式对薄膜透光性的影响 |
| 4.3.5 不同镧含量的PLZT薄膜的结构 |
| 4.3.6 镧含量对PLZT薄膜铁电性能的影响 |
| 4.3.7 镧含量对PLZT薄膜的光学性质影响 |
| 4.3.8 PLZT光波导制备与插入损耗 |
| 4.3.9 透光性的影响机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电光薄膜和光调制器的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PLZT电光薄膜的制备与测试方法 |
| 5.2.1 PLZT电光薄膜的制备 |
| 5.2.2 电光薄膜表征方法 |
| 5.3 PLZT电光薄膜的性能研究 |
| 5.3.1 PLZT电光薄膜的制备 |
| 5.3.2 镧含量对PLZT电光薄膜结构的影响 |
| 5.3.3 镧含量对PLZT薄膜光学性质的影响 |
| 5.3.4 镧含量对PLZT电光薄膜电学性质的影响 |
| 5.3.5 二次电光系数测量系统改进 |
| 5.3.6 PLZT电光调制器的制备与性能研究 |
| 5.3.7 电光效应响应机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 PLZT/PVDF复合薄膜的制备与储能性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 PLZT/PVDF复合薄膜的制备与测试方法 |
| 6.2.1 PLZT/PVDF复合材料的制备 |
| 6.2.2 PLZT/PVDF复合材料的表征方法 |
| 6.3 PLZT/PVDF复合材料性能研究 |
| 6.3.1 表面改性机理与击穿场强模拟计算原理 |
| 6.3.2 填料体积分数对复合薄膜XRD的影响 |
| 6.3.3 填料体积分数对复合薄膜电学性质的影响 |
| 6.3.4 不同维度PLZT填料的制备 |
| 6.3.5 填料维度对复合薄膜电学性能的影响 |
| 6.3.6 PLZT纳米填料/聚合物的介电理论研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）氧化物薄膜与异质结生长及其磁光研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钙钛矿氧化物概述 |
| 1.2.1 钙钛矿氧化物的晶体结构 |
| 1.2.2 稀土钙钛矿锰氧化物的晶体结构 |
| 1.2.3 超交换相互作用与双交换相互作用 |
| 1.2.4 稀土钙钛矿锰氧化物的磁结构 |
| 1.3 双钙钛矿氧化物概述 |
| 1.3.1 双钙钛矿氧化物结构 |
| 1.3.2 双钙钛矿氧化物R_2NiMnO_6研究进展 |
| 1.3.3 双钙钛矿氧化物Y_2NiMnO_6研究进展 |
| 1.4 稀土石榴石铁氧体的研究进展 |
| 1.4.1 稀土石榴石铁氧体的科学价值与应用价值 |
| 1.4.2 稀土石榴石铁氧体的晶体结构与磁结构 |
| 1.4.3 稀土石榴石铁氧体薄膜磁各向异性的研究 |
| 1.5 稀土石榴石铁氧体薄膜的超快自旋动力学研究 |
| 1.6 本论文研究计划 |
| 参考文献 |
| 第二章 薄膜生长和表征技术介绍及超快磁光系统搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 薄膜制备技术 |
| 2.2.1 脉冲激光沉积基本原理 |
| 2.2.2 脉冲激光沉积系统 |
| 2.2.3 生长因素调控 |
| 2.3 薄膜表征技术 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 倒易空间图(RSM) |
| 2.3.3 拉曼光谱 |
| 2.3.4 磁性表征 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱 |
| 2.3.6 紫外可见光近红外吸收光谱 |
| 2.4 时间分辨的磁光克尔效应系统搭建 |
| 2.4.1 泵浦探测技术 |
| 2.4.2 时间分辨超快泵浦探测系统总体设计 |
| 2.4.3 飞秒激光光源 |
| 2.4.4 位移平台控制与软件编写 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 双钙钛矿Y_2NiMnO_6薄膜与异质结的生长及磁性调控研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 YNMO多晶靶材制备和基本表征 |
| 3.3 YNMO薄膜与异质结生长 |
| 3.4 YNMO薄膜与异质结的结构与磁性调控 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Sm_3Fe_5O_(12)薄膜磁各向异性调控及CoFe/Sm_3Fe_5O_(12)异质结界面耦合的超快磁光研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Sm_3Fe_5O_(12)的研究进展 |
| 4.3 Sm_3Fe_5O_(12)多晶靶材制备和基本表征 |
| 4.4 Sm_3Fe_5O_(12)薄膜生长与应力调控 |
| 4.5 Sm_3Fe_5O_(12)薄膜磁各向异性调控及CoFe/Sm_3Fe_5O_(12)异质结界面耦合的超快磁光研究 |
| 4.5.1 Sm_3Fe_5O_(12)薄膜磁各向异性调控 |
| 4.5.2 CoFe/Sm_3Fe_5O_(12)异质结界面耦合的超快磁光研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文和取得的其他成果 |
（6）基于磁光表面等离子共振技术的气敏特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 气敏传感器的发展和现状 |
| 1.3 表面等离子体共振技术的发展和现状 |
| 1.4 磁光表面等离子体共振技术的发展和现状 |
| 1.4.1 磁光效应 |
| 1.4.2 磁光表面等离子体共振(MOSPR) |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 基本理论 |
| 2.1 气敏传感器简介 |
| 2.1.1 电化学式气敏传感器 |
| 2.1.2 半导体式气敏传感器 |
| 2.1.3 接触燃烧式气敏传感器 |
| 2.1.4 光化学式气敏传感器 |
| 2.2 表面等离子体共振(SPR)基本原理 |
| 2.2.1 SPR基本原理 |
| 2.2.2 SPR的调制方式和耦合方式 |
| 2.3 磁光表面等离子体共振(MOSPR)基本理论 |
| 2.3.1 MOSPR基本原理 |
| 2.3.2 MOSPR基本结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 有限元仿真与模型构建 |
| 3.1 有限元计算简介 |
| 3.2 仿真模型的建模原理 |
| 3.3 仿真模型的构建 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.1 传感性能参数的介绍 |
| 4.1.1 SPR的传感性能介绍 |
| 4.1.2 MOSPR的传感性能介绍 |
| 4.2 甲烷气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.3 乙醇气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.4 二氧化氮气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.5 氨气的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.6 甲醛的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）单层过渡金属硫化物复合结构的磁光效应增强（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁光效应简介 |
| 1.2.1 Faraday效应简介 |
| 1.2.2 Kerr效应简介 |
| 1.2.3 传统材料磁光效应的研究进展 |
| 1.3 二维材料磁光效应的研究进展 |
| 1.3.1 单层石墨烯磁光效应的研究进展 |
| 1.3.2 单层过渡金属硫化物磁光效应的研究进展 |
| 1.4 本文研究内容概述 |
| 第二章 基本理论与方法 |
| 2.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.2 传输矩阵法 |
| 2.3 法拉第旋转角和透过率计算公式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于单层二硫化钼异质结构的磁光效应增强 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型和参数 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 主要结论 |
| 3.3.2 电场强度分布图 |
| 3.3.3 化学势和磁交换场对磁光效应的影响 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 基于单层二硫化钼双腔光子晶体的磁光效应增强 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型和参数 |
| 4.3 仿真结果与分析 |
| 4.3.1 主要结论 |
| 4.3.2 光子晶体周期数对FR峰的影响 |
| 4.3.3 电场强度分布图 |
| 4.3.4 化学势对磁光效应的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于多个单层二硫化钼复合结构的磁光效应增强 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型和参数 |
| 5.3 结论与分析 |
| 5.3.1 M/C/M构型 |
| 5.3.2 (M/C)~n构型 |
| 5.3.3 (M/C)~m/M/(C/M)~m结构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（8）CFO/PMN-PT多铁复合薄膜的设计制备及磁电耦合机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 多铁性材料的发展现状 |
| 1.2.1 单相多铁性材料的发展现状 |
| 1.2.2 复合多铁性材料的发展现状 |
| 1.3 复合多铁性材料的磁电耦合机制 |
| 1.3.1 应力应变机制 |
| 1.3.2 界面电荷效应 |
| 1.3.3 交换偏置作用 |
| 1.4 多铁性材料的应用 |
| 1.4.1 磁存储器件中的应用 |
| 1.4.2 微波电子器件中的应用 |
| 1.4.3 磁传感器件中的应用 |
| 1.5 本论文的选题和研究内容 |
| 第2章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 试验原始材料 |
| 2.2 多铁性复合薄膜制备工艺 |
| 2.2.1 Sol-Gel制备CFO/PMN-PT复合薄膜 |
| 2.2.2 PLD法制备CFO/PMN-PT异质结 |
| 2.2.3 PLD法制备CFO/PMN-PT复合薄膜 |
| 2.3 CFO/PMN-PT复合薄膜工艺设计 |
| 2.4 材料表征方法 |
| 2.4.1 微观形貌表征 |
| 2.4.2 物相结构表征 |
| 2.4.3 铁电性能测试 |
| 2.4.4 磁性能测试 |
| 2.4.5 正磁电耦合性能测试 |
| 2.4.6 逆磁电耦合性能测试 |
| 第3章 CFO/PMN-PT复合薄膜磁电性能的理论预测和Sol-gel实验验证 |
| 3.1 CFO/PMN-PT二维复合薄膜的理论分析 |
| 3.2 CFO/PMN-PT颗粒型复合薄膜及性能表征 |
| 3.2.1 CFO/PMN-PT颗粒型复合薄膜的形貌和物相 |
| 3.2.2 CFO/PMN-PT颗粒型复合薄膜的铁电和铁磁性能 |
| 3.2.3 CFO/PMN-PT颗粒型复合薄膜的正磁电效应 |
| 3.3 层状复合结构对CFO/PMN-PT薄膜性能的影响 |
| 3.3.1 CFO/PMN-PT层状复合薄膜的铁电性能 |
| 3.3.2 CFO/PMN-PT层状复合薄膜的形貌和物相 |
| 3.3.3 CFO/PMN-PT多层相间复合薄膜的铁电性能 |
| 3.3.4 CFO/PMN-PT层状复合薄膜的正磁电性能 |
| 3.4 不同结构CFO/PMN-PT复合薄膜性能差异分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 外延PMN-PT薄膜工艺优化及铁电性能分析 |
| 4.1 电极和基底对PMN-PT薄膜铁电性能的影响 |
| 4.2 PMN-PT薄膜的制备工艺研究 |
| 4.2.1 温度对PMN-PT薄膜的影响 |
| 4.2.2 氧压对PMN-PT薄膜的影响 |
| 4.3 PMN-PT薄膜的变温铁电性能 |
| 4.4 PMN-PT薄膜铁电性能的尺寸效应 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 CFO/PMN-PT多铁异质结工艺优化和磁电耦合机制分析 |
| 5.1 STO单晶上生长的CFO薄膜 |
| 5.1.1 生长温度对CFO薄膜取向及磁性的影响 |
| 5.1.2 激光能量对CFO薄膜磁性的影响 |
| 5.1.3 氧压对CFO薄膜物相及磁性的影响 |
| 5.2 PMN-PT单晶上生长的CFO薄膜 |
| 5.2.1 生长温度对CFO薄膜磁性的影响 |
| 5.2.2 激光能量对CFO薄膜磁性的影响 |
| 5.2.3 生长氧压对CFO薄膜磁性的影响 |
| 5.3 CFO/PMN-PT异质结的磁电耦合机制 |
| 5.3.1 在PMN-PT单晶上生长CFO薄膜的各向异性 |
| 5.3.2 直流电压调控CFO薄膜磁性 |
| 5.3.3 交流电压调控CFO薄膜磁性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 外延CFO/PMN-PT层状复合薄膜的磁电性能及耦合机理研究 |
| 6.1 复合薄膜的物相及形貌 |
| 6.2 复合薄膜的磁性能 |
| 6.3 CFO/PMN-PT复合薄膜的磁电耦合机制 |
| 6.3.1 薄膜的本征磁光克尔性质 |
| 6.3.2 直流电压下复合薄膜的逆磁电行为 |
| 6.3.3 交流电压下复合薄膜的逆磁电行为 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附件 |
（9）磁性Heusler合金与非磁性拓扑半金属的自旋动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| SUBSTRATE |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 半金属性Heusler合金 |
| 1.2 补偿亚铁磁型Heusler合金 |
| 1.3 二维拓扑材料的自旋动力学 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 理论及实验基础 |
| 2.1 full-Heusler型半金属的晶格结构和能带结构 |
| 2.2 亚铁磁性 reverse Heusler合金的晶格结构,能带结构和磁性 |
| 2.3 第二类Weyl半金属性TMDC材料的晶格结构和能带结构 |
| 2.4 TR-MOKE的基本原理和实验方法 |
| 2.4.1 磁光克尔效应 |
| 2.4.2 pump-probe探测技术 |
| 2.4.3 pump-probe探测中的自旋动力学过程 |
| 2.4.4 本文中所使用的TR-MOKE测试系统的构造及参数 |
| 2.5 XMCD探测技术 |
| 2.5.1 XMCD的基本原理 |
| 2.5.2 加和定则 |
| 2.5.3 本文中所用的XMCD测试系统 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 Heusler化合物Co_(2+x)Fe_(1-x)Al磁各向异性和阻尼因子的组分调制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 结论 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 Heusler合金Mn_2CoAl亚铁磁序的直接观测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 总结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 Weyl半金属WTe_2的自旋弛豫机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 结果及讨论 |
| 5.4 总结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 本章参考文献 |
| 博士期间研究成果 |
| 致谢 |
（10）准二维铁磁体Cr5Te8的磁畴观测及调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 物质的磁性 |
| 1.1.1 物质磁性分类 |
| 1.1.2 铁磁性理论 |
| 1.2 磁性材料中的磁畴 |
| 1.3 二维磁性材料的发展及国内外研究现状 |
| 1.3.1 典型二维磁性材料举例 |
| 1.3.2 二维磁性材料的发展趋势 |
| 1.4 本论文的选题思路和研究内容 |
| 第二章 磁光克尔效应理论和实验手段 |
| 2.1 磁光克尔效应理论 |
| 2.2 磁光效应在磁性材料和磁畴研究中的应用 |
| 2.3 实验测试原理 |
| 2.4 显微MOKE系统搭建 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 Cr_5Te_8的磁畴及其演化研究 |
| 3.1 准二维Cr_5Te_8晶体物理特性 |
| 3.1.1 Cr_5Te_8的晶体结构 |
| 3.1.1.1 m-Cr_5Te_8 |
| 3.1.1.2 tr-Cr_5Te_8 |
| 3.1.2 m-Cr_5Te_8的晶体磁性 |
| 3.1.3 tr-Cr_5Te_8 的晶体磁性 |
| 3.1.4 讨论 |
| 3.2 Cr_5Te_8样品制备与表征 |
| 3.2.1 Cr_5Te_8样品制备 |
| 3.2.2 Cr_5Te_8样品晶格结构 |
| 3.2.3 Cr_5Te_8样品磁性分析 |
| 3.3 Cr_5Te_8磁畴观测 |
| 3.4 数据分析与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 Cr_5Te_8磁畴的电调控研究 |
| 4.1 磁性调控原理 |
| 4.1.1 多铁体系中的磁电耦合效应 |
| 4.1.2 电控磁各向异性 |
| 4.1.3 自旋转移扭矩 |
| 4.1.4 自旋轨道扭矩 |
| 4.2 Cr_5Te_8电控磁实验操作 |
| 4.3 数据分析与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、磁光Kerr效应的温度特性研究（论文参考文献）
- [1]准二维磁性材料磁光克尔光谱研究[D]. 李苗. 淮北师范大学, 2021(12)
- [2]铁磁薄膜及其异质结中的超快磁动力学研究[D]. 李娜. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
- [3]镧掺杂锆钛酸铅体系介电材料的电光效应机制和储能性能调控[D]. 黄灿. 中国地质大学, 2021(02)
- [4]氧化物薄膜与异质结生长及其磁光研究[D]. 沈磊. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]二维磁性材料的物性研究及性能调控[J]. 蒋小红,秦泗晨,幸子越,邹星宇,邓一帆,王伟,王琳. 物理学报, 2021(12)
- [6]基于磁光表面等离子共振技术的气敏特性研究[D]. 伊淼. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [7]单层过渡金属硫化物复合结构的磁光效应增强[D]. 戴宏炜. 南京邮电大学, 2020(03)
- [8]CFO/PMN-PT多铁复合薄膜的设计制备及磁电耦合机理[D]. 王奥培. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [9]磁性Heusler合金与非磁性拓扑半金属的自旋动力学研究[D]. 陈振东. 南京大学, 2020(09)
- [10]准二维铁磁体Cr5Te8的磁畴观测及调控[D]. 朱旺. 安徽大学, 2020(02)