張裕恆講述巨磁電阻效應發展趨勢

2020-12-03 中國科學院

近日,中國科技大學的張裕恆教授在武漢物數所作了題為「科學與高技術」的學術報告。張裕恆教授多年從事超導電性、巨磁電阻效應和低維物理研究。他在報告中結合自己的研究工作,介紹了巨磁阻和超巨磁阻現象的研究現狀和發展趨勢。據悉,在凝聚態物理中,存在兩種與磁阻有關的現象:巨磁阻(GMR)和超巨磁阻(CMR)現象。一般磁阻是物質的電阻率在磁場中產生輕微的變化,但在某種條件下,這種變化可以相當大,即巨磁阻(GMR)現象;在很強的磁場中某些絕緣體會突然變為導體,即超巨磁阻(CMR)現象。因GMR現象及相關材料具有很大的商業價值,吸引了許多國家投入開發這一領域。今天的基礎研究是在為明天的技術播下種子,GMR效應的基礎研究成果僅僅6年就走出實驗室而轉向應用。

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    張裕恆,物理學家。中國科學技術大學教授。生於江蘇省宿遷市。1961年畢業於南京大學物理系,1965年中國科學院物理研究所研究生畢業。主要從事超導電性、巨磁電阻效應和低維物理等方面的研究工作。與他人合作,從實驗上證實了高溫超導體R-T曲線展寬的物理起源是磁通蠕動效應通過對YBCO/PrBCO多層結構的觀測,對高溫超導材料的Hall效應出現負值的物理原因提出看法。
  • 都有為院士張裕恆院士作客寧波材料所磁性材料及應用論壇
    都有為在報告中介紹了自旋電子學的基本概念及發展歷程,從1988年的巨磁阻效應到今天的自旋晶片,自旋電子學已成為學科交叉的新領域。在電子學器件中引入「自旋」自由度,從物理觀點來看,增加了一個新的可控自由度,必將呈現許多新的物理效應,從而開拓出難以預計的新器件。若將20世紀比擬為「電荷」的世紀,那麼21世紀有可能成為「自旋」的世紀。
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    法德兩物理學家因巨磁電阻效應獲諾貝爾物理學獎  據諾貝爾獎官方網站最新消息,2007年諾貝爾物理學獎今日揭曉,法國物理學家艾爾伯-費爾和德國物理學家皮特-葛倫伯格因為在巨磁電阻效應領域的貢獻共同獲此殊榮。
  • 閩南師範大學閩南師範大學巨磁電阻效應研究等及無線電通信設備...
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  • 《財經》:巨磁電阻效應GMR引發的「硬碟革命」
    Jim Wilson/NYT 巨磁電阻效應帶來的硬碟革命還未終結,而新的技術革命已經迫近,未來我們的"存儲生活"將會迎來怎樣的改變?【財經網絡版專稿】對於那些MP3、IPOD音樂播放器,或者筆記本電腦、移動硬碟不離身邊的年輕人而言,可能很少會意識到硬碟中到底蘊藏著什麼樣的奇蹟。
  • 巨磁電阻傳感器的基本原理
    磁電阻(GMR)效應是1988年發現的一種磁致電阻效應,由於相對於傳統的磁電阻效應大一個數量級以上,因此名為巨磁電阻(Giant Magnetoresistanc),簡稱GMR。所謂巨磁電阻(GMR)效應,是指某些磁性或合金材料的磁電阻在一定磁場作用下急劇減小,而Δr/r急劇增大的特性,一般增大的幅度比通常的磁性與合金材料的磁電阻約高10倍。利用這一效應製成的傳感器稱為GMR傳感器。 所謂磁電阻是指導體在磁場中電阻的變化。
  • 進展|YFeO/NiO/ YFeO/Pt磁子結中磁子非局域自旋霍爾磁電阻效應
    即一層重金屬中如有電流通過,由於自旋霍爾效應和界面處自旋極化電流與磁子流之間的轉換,可以激發出磁性絕緣體中的磁子流,並在另一側界面經由磁子流與自旋極化電流的逆轉換,變成另一側重金屬中的自旋流,最後通過逆自旋霍爾效應生成相反方向的拖拽電流信號[H. Wu, X.F. Han, et al. PRB 93 (2016) 060403(R)]。
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  • 呂偉明研究員團隊在雙極性巨磁電阻材料研究方面取得重要進展
    哈工大報訊(王計/文)近日,理學院物理系呂偉明研究員團隊在雙極性巨磁電阻材料研究方面取得重要進展,相關成果以「電場驅動的錳氧化物雙極鐵磁性」為題發表在《自然·通訊》(Nature Communications)上(Nature Comm. 9, 1897, 2018)。
  • 巨磁電阻傳感器在磁場線性測量領域中的應用
    打開APP 巨磁電阻傳感器在磁場線性測量領域中的應用 秩名 發表於 2014-01-25 11:37:40   對巨磁電阻傳感器進行了研究
  • 未來電腦秒開機的黑科技就靠它,巨磁阻效應與電子自旋性是何物?
    在巨磁阻的相關研究發表之前,科學家已知外加磁場會小幅影響材料的電阻率,也就是一般所謂的磁阻效應:「外來磁場所引起的電阻變化」。而「巨磁阻」顧名思義,即是在特定的材料下,此一電阻變化的現象更加顯著。他們發現,把具有鐵磁性的鐵和沒有磁性的鉻重複堆疊,組成「鐵鉻多層膜結構」,這個多層結構在外加磁場下,每一層鐵的磁矩方向會發生變化,而電流中含有兩種不同的電子自旋方向,分別感受到不同大小的電阻,因而導致非常大的磁阻效應,其電阻變化幅度高達 50%,這也就是我們所知的巨磁阻效應。
  • 物理所發現基於磁性絕緣體的新型磁子閥效應
    面向後摩爾時代的信息存儲與邏輯運算需求,自旋電子器件為開發下一代具有更小單元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微電子器件提供了具有廣闊前景的發展方向。其中,自旋閥是各類自旋電子器件的核心單元,自旋閥通常包括由兩層鐵磁金屬和非磁中間層構成的三明治核心結構,由於自旋極化電子在兩鐵磁層間的輸運,從而器件的電阻受到兩鐵磁層相對取向的調製。
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    自旋電子學(圖片來源:Bart van Wees)自旋電子學的到來半導體、電晶體以及集成電路作為20世紀的重大發明,使得電子學的發展發生質變,同時也為微電子學的發展奠定了基礎。隨著技術的進一步發展,電子電荷量子效應和熱效應帶來的負面影響也暴露出了很多問題,人們開始關注電子的另一個重要特徵——自旋。自旋概念的提出要追溯到1925年,萊頓大學的George Uhlenbeck和Samuel Goudsmit在發表的德文文章中提出自旋。
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    面向後摩爾時代的信息存儲與邏輯運算需求,自旋電子器件在開發下一代具有更小單元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微電子器件中提供了具有廣闊前景的發展方向