11月26日,清华大学材料学院宋成副研究员应固体物理研究所青年联合会的邀请,做客第十三期学术论坛,并作了题为《磁性异质结薄膜界面的交换耦合效应》的学术报告。
自旋电子学材料与器件是近年来发展起来的新兴学科方向,是继微电子、光电子材料与器件之后崭露头角、具有更为诱人发展前景的新型信息存储、处理和读出的材料与高新技术。磁性异质结是自旋电子器件的关键支撑材料。研究异质结的交换耦合效应不仅对深入认识薄膜界面有重要的科学意义,并有望推动其在磁随机存储器和磁性传感器等方面的广泛应用。报告中,宋成介绍了课题组近期在磁性异质结领域的研究进展。通过建立界面电子结构与异质结磁、电行为之间的内在联系,探讨了包括金属/金属、金属/半导体和氧化物/氧化物等三类异质结界面的交换耦合作用:一是在基于反铁磁铱锰合金的隧道结中发现室温隧道各向异性磁电阻 (TAMR) 现象,阐明了铱锰/[钴/铂]之间的垂直交换耦合和适当的铱锰层厚度是在该反铁磁隧道结中获得室温TAMR的关键;二是在稀磁半导体镓锰砷(Ga,Mn)As薄膜表面外延生长几个原子层的铁,依靠铁与(Ga,Mn)As之间的磁近邻效应显著提高了后者的居里温度;三是在锰氧化物(La,Sr)MnO3薄膜中,利用应变工程自组装形成LaSrMnO4 过渡层,在LaSrMnO4反铁磁基自旋玻璃态与(La,Sr)MnO3薄膜的之间发生了交换耦合效应。基于以上现象,发展出自旋注入器件、自旋霍尔器件、磁隧道结和磁传感器等原型自旋电子器件。
宋成,博士,湖南浏阳人,1982年3月出生,清华大学材料学院副研究员,清华大学基础研究青年人才支持计划和国家基金委优秀青年科学基金项目获得者。2004年和2009年在中南大学和清华大学分别获得学士和博士学位,随后在德国雷根斯堡大学从事洪堡博士后研究员的工作,2011年10月开始在清华大学任教。主要研究方向是自旋电子学材料与器件。在《物理评论快报》 (Physical Review Letters),《先进材料》(Advanced Materials),《科学报告》(Science Reports),《材料科学与工程,R辑:报告》(Materials Science and Engineering: R: Reports)等期刊发表学术论文70篇,相关论文被SCI引用1100余次,其中他引约1000次,3篇论文入选ESI highly cited paper,H因子>20。曾获得2012年度国家自然科学二等奖(排名第3)。
活动现场