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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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【中國科學報】中科院制備成功新型人工反鐵磁體

2017-07-18 中國科學報柯訊

【字體：大中小】

語音播報

　　人工反鐵磁體由于具有巨磁阻效應(yīng)，被成功應(yīng)用于商業(yè)磁存儲等領(lǐng)域，使得當今云存盤和云計算等新興產(chǎn)業(yè)成為可能。長期以來，針對人工反鐵磁體材料、物理和器件的研究多集中于過渡金屬及其合金材料。過渡金屬氧化物作為另一大類材料體系，因其高溫超導、龐磁電阻、磁電耦合、鐵電極化以及離子電導等一系列物理和化學效應(yīng)，早已成為人們廣為關(guān)注的研究對象。然而，在這類材料中，一種最基本的器件結(jié)構(gòu)單元——全氧化物人工反鐵磁體的缺失，嚴重阻礙了相關(guān)氧化物電子學和自旋電子學器件的研制和發(fā)展。

　　吳文彬課題組發(fā)現(xiàn)，La2/3Ca1/3MnO3（LCMO）/CaRu1-xTixO3（CRTO）界面由于Mn-O-Ru間電荷轉(zhuǎn)移，可有效抑制LCMO鐵磁層的“死層”效應(yīng)；兩種材料具有完全匹配的晶格參數(shù)和對稱性，可得到完好的界面，保證了多層膜和超晶格的外延生長；其低對稱性正交結(jié)構(gòu)使磁性層具有單軸磁各向異性；另外，在CRTO非磁層中，Ru、Ti含量的變化導致其電子態(tài)和輸運性能可調(diào)。

　　在此基礎(chǔ)上，課題組在LCMO/CaRu1/2Ti1/2O3（CRTO）中發(fā)現(xiàn)了清晰的反鐵磁層間交換耦合效應(yīng)，首次觀察到從表層到內(nèi)部各磁性層分步磁化翻轉(zhuǎn)模式，給出了耦合強度隨各層厚度及溫度的變化規(guī)律，以及可能的耦合機制。

　　（原載于《中國科學報》 2017-07-18 第1版要聞)

　　中國科學技術(shù)大學與中科院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心雙聘研究員吳文彬帶領(lǐng)課題組在氧化物自旋電子學研究領(lǐng)域取得重大突破：首次制備出基于全氧化物外延體系的人工反鐵磁體——[La2/3Ca1/3MnO3/CaRu1/2Ti1/2O3]N，并觀察到隨外加磁場清晰的具有層分辨的分步磁化翻轉(zhuǎn)模式。相關(guān)成果日前發(fā)表于《科學》雜志。
　　人工反鐵磁體由于具有巨磁阻效應(yīng)，被成功應(yīng)用于商業(yè)磁存儲等領(lǐng)域，使得當今云存盤和云計算等新興產(chǎn)業(yè)成為可能。長期以來，針對人工反鐵磁體材料、物理和器件的研究多集中于過渡金屬及其合金材料。過渡金屬氧化物作為另一大類材料體系，因其高溫超導、龐磁電阻、磁電耦合、鐵電極化以及離子電導等一系列物理和化學效應(yīng)，早已成為人們廣為關(guān)注的研究對象。然而，在這類材料中，一種最基本的器件結(jié)構(gòu)單元——全氧化物人工反鐵磁體的缺失，嚴重阻礙了相關(guān)氧化物電子學和自旋電子學器件的研制和發(fā)展。
　　吳文彬課題組發(fā)現(xiàn)，La2/3Ca1/3MnO3（LCMO）/CaRu1-xTixO3（CRTO）界面由于Mn-O-Ru間電荷轉(zhuǎn)移，可有效抑制LCMO鐵磁層的“死層”效應(yīng)；兩種材料具有完全匹配的晶格參數(shù)和對稱性，可得到完好的界面，保證了多層膜和超晶格的外延生長；其低對稱性正交結(jié)構(gòu)使磁性層具有單軸磁各向異性；另外，在CRTO非磁層中，Ru、Ti含量的變化導致其電子態(tài)和輸運性能可調(diào)。
　　在此基礎(chǔ)上，課題組在LCMO/CaRu1/2Ti1/2O3（CRTO）中發(fā)現(xiàn)了清晰的反鐵磁層間交換耦合效應(yīng)，首次觀察到從表層到內(nèi)部各磁性層分步磁化翻轉(zhuǎn)模式，給出了耦合強度隨各層厚度及溫度的變化規(guī)律，以及可能的耦合機制。
　?。ㄔd于《中國科學報》 2017-07-18 第1版要聞)

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