作者单位
摘要
钙钛矿锰氧化物La1–xSrxMnO3 (LSMO)作为一种代表性庞磁阻材料, 在磁传感器等领域具有广阔的应用前景, 但在低磁场和室温下很难获得显著的庞磁阻效应。 为提高LSMO磁电阻效应和转变温度, 本研究采用传统固相反应法制备了La0.8Sr0.2Mn1–xAlxO3 (0≤x≤0.25)(LSMAO)多晶样品, 并系统分析了Al3+掺杂对LSMO电输运性质和磁电阻效应的影响。X射线衍射(XRD)图谱表明LSMAO样品具有单一的菱方结构, 属于$\text{R}\bar{3}\text{C}$空间群。电输运性质研究发现, 样品的电阻率随Al3+的掺杂呈指数型上升, 且外加磁场使金属-绝缘体转变温度有所提高。这可能是由于Al3+稀释了Mn3+/Mn4+离子网络, 在减少载流子数量的同时增加了磁无序。此外, LSMAO陶瓷的导电机理随Al3+的掺杂从小极化子模型(Small polaron hopping model, SPH)转变成变程跳跃模型(Variable range hopping model, VRH), 说明非磁性的Al3+抑制了铁磁团簇间的载流子交换, 使得小极化子热激活近邻跃迁过程被抑制。LSMAO的磁电阻效应从21.03% (x=0)增大到59.71% (x=0.25), 证明Al3+掺杂可有效增强LSMAO的磁电阻效应。
电输运 小极化子模型 变程跳跃模型 磁电阻效应 electrical transport small polaron hopping model variable range hopping model magnetoresistance effect 
无机材料学报
2023, 38(2): 148
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China
2 Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics & Collaboration Innovation Center of Quantum Matter, Peking University, Beijing 100871, China
3 Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics (SINANO), Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China
4 International Center for Quantum Materials, Peking University, Beijing 100871, China
Spin injection and detection in bulk GaN were investigated by performing magnetotransport measurements at low temperatures. A non-local four-terminal lateral spin valve device was fabricated with Co/GaN Schottky contacts. The spin injection efficiency of 21% was achieved at 1.7 K. It was confirmed that the thin Schottky barrier formed between the heavily n-doped GaN and Co was conducive to the direct spin tunneling, by reducing the spin scattering relaxation through the interface states.
GaN spin injection Schottky barrier magnetoresistance 
Journal of Semiconductors
2023, 44(8): 082501
作者单位
摘要
宁波大学 信息科学与工程学院,浙江 宁波 315211
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器的亮度、色域和显示不均(Mura)等特性与其驱动电流息息相关。为了实现封装后OLED电流的无损检测,本文建立了一种基于隧道磁阻(Tunneling Magnetoresistance,TMR)效应的OLED电流无损检测方法。首先,根据OLED显示器亮度与驱动电流的关系,得到一行像素全部点亮时的驱动电流是40 mA,通过仿真分析40 mA电流的空间磁场分布,估算出TMR磁传感器的灵敏度指标要求。然后,选择TMR2922作为磁传感器,实验研究了点亮双行、多行和单列像素时,显示器磁场与电流的关系、屏幕电磁兼容问题和传感器灵敏度问题。最后,对比分析了不同驱动电流下,TMR2922的磁场数据和Hyperion色度计的光学数据。仿真表明,高度为1.5 mm时磁场传感器的噪声要优于1.1 nT/Hz;实验结果表明,在无屏蔽环境下TMR2922可以检测出OLED mA级的行电流,对于μA级的列电流需要灵敏度更高的磁传感器。
隧道磁阻传感器 OLED 电流检测 电磁兼容 tunneling magnetoresistance sensor OLED current detection electromagnetic compatibility 
液晶与显示
2023, 38(5): 595
Shuang Yu 1,2Yi Peng 1,2Guoqiang Zhao 1,2Jianfa Zhao 1,2[ ... ]Changqing Jin 1,2,**
Author Affiliations
Abstract
1 Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
2 School of Physics, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
We report the study of magnetic and transport properties of polycrystalline and single crystal Na(Zn,Mn)Sb, a new member of “111” type of diluted magnetic materials. The material crystallizes into Cu2Sb-type structure which is isostructural to “111” type Fe-based superconductors. With suitable carrier and spin doping, the Na(Zn,Mn)Sb establishes spin-glass ordering with freezing temperature (Tf) below 15 K. Despite lack of long-range ferromagnetic ordering, Na(Zn,Mn)Sb single crystal still shows sizeable anomalous Hall effect belowTf. Carrier concentration determined by Hall effect measurements is over 1019 cm–3. More significantly, we observe colossal negative magnetoresistance (MR ≡ [ρ(H) ? ρ(0)]/ρ(0)) of –94% in the single crystal sample.We report the study of magnetic and transport properties of polycrystalline and single crystal Na(Zn,Mn)Sb, a new member of “111” type of diluted magnetic materials. The material crystallizes into Cu2Sb-type structure which is isostructural to “111” type Fe-based superconductors. With suitable carrier and spin doping, the Na(Zn,Mn)Sb establishes spin-glass ordering with freezing temperature (Tf) below 15 K. Despite lack of long-range ferromagnetic ordering, Na(Zn,Mn)Sb single crystal still shows sizeable anomalous Hall effect belowTf. Carrier concentration determined by Hall effect measurements is over 1019 cm–3. More significantly, we observe colossal negative magnetoresistance (MR ≡ [ρ(H) ? ρ(0)]/ρ(0)) of –94% in the single crystal sample.
colossal negative magnetoresistance spin glass diluted magnetic materials 
Journal of Semiconductors
2023, 44(3): 032501
作者单位
摘要
南京邮电大学 电子与光学工程学院, 南京 210023
MoS2是一种具有特殊能带结构的二维半导体材料,当层数较少时,其带隙会随层数显著减小。因此,基于MoS2势垒层的磁性隧道结会展现出更丰富的物理特性。文章通过理论计算分别得到了单层、双层、三层以及五层MoS2势垒层磁性隧道结的温度偏压相图,研究了铁磁电极半交换劈裂能对相图特性的影响。计算结果表明: 单层和三层MoS2势垒层磁性隧道结适合应用于低温器件中。其中,单层MoS2势垒层磁性隧道结在高功率工作环境下具有优异的性能。双层MoS2势垒层磁性隧道结的优化区域位于室温和低偏压区,因此适用于信息存储领域。五层MoS2势垒层磁性隧道结可通过调节铁磁电极参数使其工作在较宽的功率范围内。上述研究结果为MoS2势垒层磁性隧道结的应用奠定了坚实的理论基础。
磁性隧道结 隧穿磁阻效应 二维材料 温度偏压相图 magnetic tunnel junction tunneling magnetoresistance MoS2 MoS2 twodimensional materials temperaturebias effect 
半导体光电
2022, 43(3): 578
王慧 1,2张淑娟 1,3陈亭伟 1张传林 1[ ... ]郑仁奎 1,*
作者单位
摘要
1 1.南昌大学 材料科学与工程学院, 江西省先进功能薄膜材料工程实验室, 南昌 330031
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
3 3.江西科技师范大学 材料机械工程学院, 南昌 330038

PdSe2薄膜主要通过机械剥离法和气相沉积法制得, 本研究采用一种简单有效的可在SiO2/Si衬底上制备PdSe2薄膜的方法。通过高真空磁控溅射技术在SiO2/Si衬底上沉积一层Pd金属薄膜, 将Pd金属薄膜与Se粉封在高真空的石英管中并在一定的温度下进行硒化, 获得PdSe2薄膜。根据截面高分辨透射电镜(HRTEM)照片可知PdSe2薄膜的平均厚度约为30 nm。进一步研究硒化温度对PdSe2薄膜电输运性能的影响, 当硒化温度为300 ℃时, 所制得的PdSe2薄膜的体空穴浓度约为1×1018 cm-3, 具有最大的室温迁移率和室温磁阻, 分别为48.5 cm2·V-1·s-1和12%(B=9 T)。值得注意的是, 本实验中通过真空硒化法获得的薄膜空穴迁移率大于通过机械剥离法制得的p型PdSe2薄膜。随着硒化温度从300 ℃逐渐升高, 由于Se元素容易挥发, Pd薄膜的硒化程度逐渐减小, 导致薄膜硒含量、迁移率和磁电阻降低。本研究表明:真空硒化法是一种简单有效地制备PdSe2薄膜的方法, 在贵金属硫族化合物的大面积制备及多功能电子器件的设计中具有潜在的应用价值。

贵金属硫族化合物 硒化 电输运性能 磁阻 noble metal dichalcogenide selenization electronic transport property magnetoresistance 
无机材料学报
2021, 36(7): 779
作者单位
摘要
天津大学 材料科学与工程学院, 天津 300072
Co-TiO2纳米复合薄膜作为一种新型自旋电子材料, 由于具有良好的生物相容性, 近年来受到广泛关注。但在制备过程中, 磁性金属Co处于氧化气氛, 容易部分氧化, 从而影响薄膜的隧道磁电阻性能。为了抑制磁性金属的氧化, 提高金属态含量, 本研究通过强磁靶共溅射法制备了Co-TiO2纳米复合薄膜。该方法采用的强磁靶头, 磁场强度高、分布均匀, 可以提高溅射粒子的能量和溅射速率, 降低因高能粒子碰撞而发生氧化的概率。因此强磁靶共溅射法能明显抑制金属Co的氧化, 提高纳米复合薄膜的自旋极化率。所制备的Co-TiO2纳米复合薄膜主要由非晶态的TiO2基体和分散其中的Co颗粒组成。通过调节金属Co颗粒尺寸和分布状态, 在电学上实现了金属态向绝缘态转变, 在磁学上实现了铁磁性向超顺磁性转变。Co含量为51.3at%时, Co-TiO2纳米复合薄膜表现为高金属态和高电阻率, 并且实现了高达8.25%的室温隧道磁电阻。强磁靶共溅射法使Co-TiO2纳米复合薄膜的室温磁电阻性能得到了进一步提高, 这对于磁性金属—氧化物纳米复合薄膜的研究有着重要的意义。
纳米复合薄膜 强磁靶共溅射法 室温隧道磁电阻 Co-TiO2 nanocomposite film strong magnetic target co-sputtering room temperature tunneling magnetoresistance Co-TiO2 
无机材料学报
2020, 35(11): 1263
Author Affiliations
Abstract
中国科学院电工研究所超导与新材料应用研究实验室, 北京 100190
Weak magnetic field detection has played an increasingly important role in the field of scientific research, industrial manufacture, and people's daily lives. In recent years, a new kind of magnetic sensor has been proposed, composed of a superconducting flux-to-field transformer and a high-sensitivity magnetoresistive sensor. This kind of sensor is expected to be widely used because of its excellent sensitivity (femtotesla), stability, band characteristics, and low cost. In this paper, its structure and principle of operation will first be reviewed. We then describe and compare the development and applications of giant magnetoresistance sensors and the tunnel magnetoresistance/superconductor based mixed sensors fabricated in our lab.
复合式磁传感器 超导磁场放大器 巨磁电阻磁传感器 隧道磁电阻磁传感器 mixed magnetic sensor superconducting magnetic concentrator giant magnetoresistive sensor tunneling magnetoresistance sensor 
Journal of Semiconductors
2019, 48(1):
张豫徽 1,2,*宋志勇 2,3陈平平 2林铁 2[ ... ]康亭亭 2
作者单位
摘要
1 上海理工大学 材料科学与工程学院, 上海 200093
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
3 华东师范大学 极化材料与器件教育部重点实验室, 上海 200062
在12~300 K的温度范围内研究了InSb薄膜(利用MBE生长)的磁阻效应随厚度的变化关系.实验发现厚的InSb薄膜只能产生半经典(∝B2)磁阻效应.而减小薄膜厚度, 在薄的InSb薄膜中会更容易出现弱反局域化效应, 从而造成在低温下(< 35 K) 出现了一个异常的随温度增加而迁移率降低的趋势.我们发现该弱反局域化效应可用HLN模型拟合, 证明了它可能来源于二维(2-D)体系, 比如InSb的界面态.
锑化铟 磁阻效应 弱反局域化效应 界面/表面态 InSb magnetoresistance weak antilocalization effect surface/interface states 
红外与毫米波学报
2017, 36(3): 311
作者单位
摘要
北京交通大学 理学院 光电子技术研究所,北京 10044
对poly(3-hexylthiophene)(P3HT)光伏器件产生正、负向磁场效应的原因进行了研究。制作了不同活性层厚度的光伏器件,光电流的磁场效应对厚度的依赖非常明显:在活性层厚度为44 nm时,有28%的正效应;当活性层厚度提高为105 nm时,磁场效应变为负值(-52%)。为了研究产生这种效应的原因,制备了1(3methyloxycarbonyl)propyl1phenyl [6,6] C61(PCBM)与P3HT共混的器件。在共混器件中,磁场效应随着PCBM比例的提升而逐渐下降直至湮灭且磁场效应不再随活性层厚度发生变化。磁场效应的产生源于磁场可以调控单线态和三线态激子的比例,进而调节单线态激子主导的激子分离作用和三线态激子主导的激子电荷分离作用。实验结果显示出在纯P3HT光伏器件中,当PCBM加入到活性层中时,大量激子在给受体界面处分离成为自由载流子,单线态和三线态激子都可以高效地通过激子分离使光电流增强,激子比例不再影响光电流大小,所以磁场效应逐渐消失且对活性层厚度失去依赖。
磁阻效应 激子分离 激子电荷作用 系间窜越 magnetoresistance excitons Dissociation excitoncharge reaction hyperfine intersystem crossing 
液晶与显示
2014, 29(5): 692

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