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自旋電子學導論：下卷 
定 價：160 元 叢書名：納米科學與技術
9 7 4 8 1 7 8 0 2 3 5 0 8 讀者對象:物理（特別是自旋電子學）及相關領域的大學本科高年級學生、研究生、教師、工程師和科研工作者  《自旋電子學導論(下卷)(精)》由工作在自旋電子學研究領域里的國內外50余位學者撰寫而成。全書分兩卷、共28章，各章均由該領域富有研究經(jīng)驗的知名專家負責，較全面地介紹和論述了目前自旋電子學研究領域中的各個重要研究方向及其進展，并重點關注自旋電子學的關鍵材料探索、物理效應研究及其原理型器件的設計開發(fā)和實際應用。 更多科學出版社服務，請掃碼獲取。 
韓秀峰，中國科學院物理研究所研究員、博士生導師、課題組組長。1984年畢業(yè)于蘭州大學物理系，1993年在吉林大學獲博士學位。主要從事“自旋電子學材料、物理和器、件”研究，包括：磁性隧道結及隧穿磁電阻（TMR）效應、多種鐵磁復合隧道結（MTJ）材料、新型磁隨機存取存儲器（MRAM）、磁邏輯、自旋納米振蕩器、自旋晶體管、磁電阻磁敏傳感器等原理型器件的研究。已發(fā)表SCI學術論文200余篇，獲得中國發(fā)明專利授權50余項和國際專利授權5項。與合作者研制成功一種新型納米環(huán)磁隨機存取存儲器（NanoringMRAM）原理型演示器件、四種磁電阻磁敏傳感器原理型演示器件；其中“納米環(huán)磁性隧道結及新型納米環(huán)磁隨機存取存儲器的基礎性研究”獲2013年度北京市科學技術獎一等獎。
目錄
《納米科學與技術》叢書序 現(xiàn)代磁學的黃金時期 Golden Era of Modern Magnetism 上卷 第1章 磁性納米多層膜巨磁電阻效應及其器件 1 1.1 背景簡介 1 1.2 巨磁電阻效應的發(fā)現(xiàn)、理論及其應用 3 1.2.1 巨磁電阻效應的發(fā)現(xiàn)和典型實驗結果 3 1.2.2 巨磁電阻效應的理論模型 10 1.2.3 巨磁電阻效應的應用 12 1.3 巨磁電阻的影響 13 1.3.1 隧穿磁電阻 14 1.3.2 龐磁電阻 15 1.3.3 鐵磁半導體中的磁電阻 15 1.3.4 納米線以及有機體系中的磁電阻 18 1.3.5 非磁體系中的磁電阻效應 19 1.4 結論與展望 20 參考文獻 21 第2章 磁性顆粒膜中的巨磁電阻效應 29 2.1 磁性顆粒膜中的超順磁性 29 2.1.1 鐵磁性顆粒的磁性 29 2.1.2 鐵磁性顆粒集合體的超順磁性 33 2.2 金屬/金屬型磁性顆粒膜的巨磁電阻效應 35 2.2.1 理論解釋 36 2.2.2 金屬/金屬型顆粒膜GMR效應的影響因素 40 2.3 金屬/絕緣體型磁性顆粒膜的巨磁電阻效應 44 2.4 磁性納米粒子組裝顆粒膜的巨磁電阻效應 50 2.5 結束語 59 參考文獻 60 第3章 磁性隧道結及隧穿磁電阻相關效應 65 3.1 引言：磁性隧道結及其發(fā)展歷程 65 3.2 基于不同勢壘材料的單勢壘磁性隧道結 69 3.2.1 基于非晶Al-O勢壘的磁性隧道結 69 3.2.2 基于單晶γ-Al2O3勢壘的磁性隧道結 75 3.2.3 基于非晶Ti-O勢壘的磁性隧道結 76 3.2.4 基于單晶MgO(001)勢壘的磁性隧道結 77 3.2.5 基于尖晶石MgAl2O+(001)等新型勢壘的磁性隧道結 82 3.2.6 基于有機材料勢壘的磁性隧道結 85 3.2.7 基于半導體材料勢壘的磁性隧道結 90 3.2.8 基于其他勢壘的磁性隧道結 92 3.3 磁性隧道結中常用電極材料 92 3.3.1 基于單質鐵磁金屬材料的磁性隧道結 93 3.3.2 基于高自旋極化率鐵磁金屬合金材料的磁性隧道結 93 3.3.3 具有高自旋極化率的半金屬電極材料 94 3.3.4 基于垂直磁各向異性磁電極材料的磁性隧道結 97 3.3.5 基于稀磁半導體電極材料的磁性隧道結 99 3.3.6 基于插層和復合電極材料的磁性隧道結 104 3.4 雙勢壘磁性隧道結 109 3.4.1 基于非晶AL-O雙勢壘的磁性隧道結 110 3.4.2 基于單晶MgO(001)雙勢壘的磁性隧道結 111 3.5 磁性隧道結中的物理效應 115 3.5.1 自旋轉移力矩效應 115 3.5.2 庫侖阻塞磁電阻效應 118 3.5.3 磁電阻振蕩效應 121 3.5.4 雙勢壘磁性隧道結中的量子阱共振隧穿效應 122 3.5.5 磁性隧道結中的電場效應 124 3.5.6 磁性隧道結中的熱自旋效應 124 3.6 磁性隧道結在器件中的應用 127 3.6.1 硬盤驅動器磁讀頭 128 3.6.2 磁性傳感器 128 3.6.3 磁性隨機存取存儲器 129 3.6.4 自旋納米振蕩器 129 3.6.5 自旋邏輯器件 130 3.6.6 自旋晶體管、自旋場效應晶體管 130 3.6.7 自旋發(fā)光二極管 130 3.7 研究展望 136 參考文獻 138 附錄 磁性隧道結的發(fā)展歷史及其有代表性的優(yōu)化結構 152 第4章 鐵磁體/反鐵磁體多層結構中交換偏置的最新進展 161 4.1 引言 161 4.2 反鐵磁層對磁交換偏置效應的影響 163 4.3 鐵磁體/非磁體/反鐵磁體三層膜體系中的層間交換偏置耦合 165 4.4 鐵磁體/反鐵磁體/鐵磁體三層膜體系中的層間交換偏置耦合 167 4.5 通過磁電效應實現(xiàn)交換偏置的電場控制 168 4.6 結語 169 參考文獻 170 第5章 磁性超薄膜中厚度誘導的自旋重取向相變 177 5.1 唯象性描述 178 5.1.1 零磁場下的自旋重取向相變 178 5.1.2 外加磁場下的自旋重取向相變 180 5.2 利用磁化曲線研究自旋重取向相變 182 5.3 利用微觀成像技術研究自旋重取向相變 186 5.4 利用磁化率研究自旋重取向相變 190 5.4.1 厚度誘導自旋重取向相變中磁化率的理論模型 191 5.4.2 自旋重取向相變的磁化率實驗研究及與理論的比較 193 5.5 總結 196 參考文獻 198 第6章 鈣鈦礦結構錳氧化物中的龐磁電阻效應及其應用 203 6.1 鈣鈦礦結構錳氧化物的CMR效應 203 6.2 CMR錳氧化物的制備 205 6.2.1 多晶陶瓷 205 6.2.2 單晶 206 6.2.3 薄膜 207 6.2.4 納米顆粒、線 208 6.3 CMR錳氧化物的物理性質 210 6.3.1 晶體結構 210 6.3.2 電子結構 213 6.3.3 磁結構 217 6.3.4 CMR錳氧化物的磁輸運行為 219 6.3.5 各種摻雜效應和相圖 222 6.3.6 電荷有序和軌道有序 231 6.3.7 相分離 236 6.3.8 CMR效應的理論研究 242 6.4 CMR錳氧化物薄膜器件和應用 246 6.4.1 錳基異質結及其應用 247 6.4.2 CMR錳氧化物隧道結及其應用 252 6.4.3 CMR錳氧化物鐵電場效應晶體管及其應用 254 6.5 小結 256 參考文獻 257 第7章 自旋轉移力矩效應 271 7.1 引言 271 7.2 自旋轉移力矩的基本原理 273 7.2.1 自旋電流、自旋力矩以及它們之間的聯(lián)系 273 7.2.2 自由電子在非磁性金屬和鐵磁金屬界面處的散射 274 7.2.3 自旋轉移力矩在磁異質結中的特性 277 7.3 自旋轉移力矩驅動的多層膜磁化動力學 284 7.3.1 LLG方程與自旋轉移力矩 284 7.3.2 磁化動力學：宏觀磁矩模型 286 7.3.3 磁化動力學：微磁學模型簡介 289 7.4 磁性單層膜和雙層膜結構中的自旋轉移 291 7.4.1 不均勻鐵磁金屬單層膜中的自旋轉移 291 7.4.2 順磁金屬/鐵磁金屬雙層膜中的自旋轉移 296 7.5 對自旋轉移力矩的其他研究方向的展望 299 7.5.1 基于鐵磁絕緣體的自旋轉移 299 7.5.2 熱驅動自旋轉移力矩 300 7.5.3 自旋轉移力矩的逆效應 300 7.5.4 其他磁性材料中的自旋轉移效應 301 參考文獻 303 第8章 自旋轉移力矩效應和微磁學模擬技術 313 8.1 微磁學基礎理論 313 8.1.1 布朗(Brown)穩(wěn)態(tài)方程 313 8.1.2 磁動力學方程 315 8.1.3 數(shù)值模擬方法 318 8.1.4 微磁學計算中的單位約化 323 8.2 微磁學新進展 324 8.2.1 自旋轉移力矩效應 324 8.2.2 Rashba效應 329 8.2.3 Landau-Lifshitz-Bloch方程 330 8.2.4 自洽Bloch方程 332 8.2.5 原子尺度的微磁學模型 333 8.3 STT驅動的磁化翻轉及微磁學模擬 334 8.3.1 STT效應的研究進展 334 8.3.2 STT驅動的磁化翻轉微磁學模擬 335 8.4 STT驅動的磁渦旋極性翻轉 338 8.5 STT驅動的自旋波激發(fā) 342 8.5.1 STT驅動的磁振蕩 342 8.5.2 面內垂直雙自旋極化結構 343 8.6 原子尺度的微磁學模擬 345 8.6.1 稀土過渡金屬合金材料 345 8.6.2 三溫度模型 346 8.6.3 稀土過渡金屬薄膜材料的微磁學模型及激光退磁過程 347 8.7 結束語 348 參考文獻 349 第9章 鐵磁共振和自旋波的電檢測技術及其在自旋電子學方面的新應用 359 9.1 電檢測鐵磁共振技術的物理原理 362 9.2 電檢測鐵磁共振信號的定量分析方法 364 9.2.1 磁化強度的進動 364 9.2.2 廣義歐姆定律 366 9.2.3 自旋整流效應的定量分析和角對稱性 368 9.3 鐵磁共振和自旋波電檢測技術的應用 371 9.3.1 GaMnAs薄膜中的自旋激發(fā) 371 9.3.2 相分辨鐵磁共振譜 372 9.3.3 自旋波共振的電檢測 374 9.3.4 非線性鐵磁共振和自旋波 375 9.3.5 異質結自旋器件中自旋泵浦效應和自旋整流效應的區(qū)分 378 9.3.6 微波磁場矢量探測器 380 9.3.7 微波相位成像 381 9.4 結語 383 參考文獻 385 第10章 磁性納米異質受限結構中的自旋和熱電輸運量子理論 389 10.1 引言 389 10.2 單磁性隧道結中自旋相關輸運定態(tài)理論 390 10.2.1 無自旋的轉移哈密頓量 391 10.2.2 單隧道結系統(tǒng)的哈密頓量 392 10.2.3 利用非平衡格林函數(shù)計算電流和電導 394 10.2.4 電導和隧穿磁電阻效應 395 10.2.5 單磁性隧道結中的自旋轉移力矩 398 10.2.6 電子-電子相互作用對電導的影響 399 10.3 雙磁性隧道結中自旋相關輸運定態(tài)理論 399 10.3.1 中心區(qū)為鐵磁膜 399 10.3.2 中心區(qū)為超導體 402 10.3.3 中心區(qū)為量子點 405 10.3.4 中心區(qū)為一臂鑲嵌了量子點的Aharonov-Bohm環(huán) 408 10.3.5 自旋過濾：鐵磁體量子點半導體雙隧道結系統(tǒng) 409 10.4 自旋相關的含時輸運理論 412 10.4.1 多鐵磁端口器件：中心區(qū)存在隨時間變化的柵電壓 412 10.4.2 單磁性隧道結中含時外場對電流和自旋轉移力矩的影響 418 10.5 具有自旋軌道耦合的量子環(huán)和自旋揚效應管中激光激發(fā)的自旋動力學 420 10.5.1 量子環(huán) 420 10.5.2 光控自旋場效應管 421 10.6 自旋熱電輸運理論 422 10.6.1 熱功率、Pe1tier系數(shù)和熱導率 423 10.6.2 Wiedemann-Franz定律 425 10.7 總結 425 參考文獻 427 第11章 各種霍爾效應及其輸運性質和應用 433 11.1 霍爾效應的研究簡史 433 11.2 霍爾效應分類介紹 434 11.2.1 正�；魻栃� 434 11.2.2 反常霍爾效應 440 11.2.3 平面霍爾效應 446 11.2.4 自旋霍爾效應 449 11.2.5 量子霍爾效應 461 11.3 本章小結 464 參考文獻 465 第12章 自旋霍爾效應、反常霍爾效應和拓撲絕緣體 471 12.1 整數(shù)量子霍爾效應 471 12.2 量子反�；魻栃� 472 12.3 量子自旋霍爾效應 475 參考文獻 479 第13章 介觀器件中的自旋軌道耦合和自旋流 483 13.1 引言 483 13.2 自旋電子器件的理論基礎 485 13.2.1 含有自旋軌道耦合的實空間哈密頓量 485 13.2.2 含有自旋軌道耦合的二次量子化哈密頓量 486 13.3 納米器件中的自旋積累和自旋極化流 493 13.3.1 半導體中的自旋極化流 493 13.3.2 量子點中的自旋積累 496 13.4 介觀小環(huán)中的持續(xù)白旋流 502 13.4.1 產(chǎn)生持續(xù)自旋流的物理圖像 502 13.4.2 自旋軌道耦合正常復合介觀小環(huán)中的持續(xù)自旋流 503 13.5 自旋流定義 507 13.5.1 線自旋流、角自旋流和連續(xù)性方程 507 13.5.2 一個例子：一維體系自旋流 510 13.6 自旋流產(chǎn)生的電場 511 13.7 展望 513 參考文獻 514 第14章 半導體中的自旋軌道耦合及其物理效應 519 14.1 引言 519 14.2 半導體中的自旋軌道耦合 522 14.2.1 有效質量理論 522 14.2.2 半導體量子阱中的Rashba自旋劈裂 524 14.3 窄禁帶半導體量子阱中的本征自旋霍爾效應 529 14.3.1 8帶模型計算本征自旋霍爾效應 530 14.3.2 速度頂角修正——梯圖近似 534 14.3.3 HgCdTe/CdTe量子阱中量子相變致本征自旋霍爾效應 535 14.4 拓撲絕緣體 538 14.4.1 拓撲絕緣體中的反常電子軌道 540 14.4.2 拓撲絕緣體表面電子引發(fā)的可控RKKY相互作用 543 14.4.3 拓撲絕緣體量子點 545 14.4.4 極化場驅動的拓撲絕緣體量子相變 549 14.5 結束語 551 參考文獻 553 第15章 磁性阻挫系統(tǒng) 561 15.1 自旋系統(tǒng)中阻挫的引入 561 15.2 經(jīng)典自旋體系中的磁性阻挫 562 15.2.1 二維幾何阻挫Ising模型 562 15.2.2 三維幾何阻挫系統(tǒng)與自旋冰 564 15.2.3 連續(xù)自旋模型與計算模擬 566 15.3 量子自旋體系中的磁性阻挫 567 15.3.1 一維Heisenberg鏈與阻挫驅動的量子相變 567 15.3.2 二維J1-J2模型與無序誘導的有序 567 15.3.3 阻挫自旋系統(tǒng)的低能磁激發(fā) 568 15.3.4 量子自旋液體與分數(shù)激發(fā) 570 15.4 展望 571 參考文獻 572 索引 575 彩圖 下卷 第16章 熱自旋電子學 581 16.1 卡諾電子學的發(fā)展背景 581 16.2 自旋相關熱電理論及實驗進展 583 16.2.1 塞貝克效應及其理論 583 16.2.2 雙電流模型 588 16.2.3 自旋相關熱電理論 589 16.2.4 自旋相關熱電效應實驗進展 590 16.3 自旋塞貝克效應及其相關效應 591 16.3.1 自旋霍爾效應和逆自旋霍爾效應 591 16.3.2 自旋塞貝克效應 592 16.3.3 自旋能斯特效應 593 16.3.4 Pt鄰近效應 594 16.3.5 自旋霍爾磁電阻 596 16.4 磁性隧道結 597 16.4.1 磁性隧道結的熱電理論計算 598 16.4.2 磁性隧道結的熱電實驗進展 598 16.5 熱誘導的自旋轉移力矩 600 16.6 結束語 601 參考文獻 601 第17章 III-V族磁性半導體(Ga，Mn)As 605 17.1 p-d交換作用Zener模型 606 17.2 高居里溫度(Ga，Mn)As的制備 607 17.2.1 重Mn摻雜 607 17.2.2 自上而下微納加工(Ga，Mn)As納米條 612 17.2.3 自下而上自組織生長(Ga，Mn)As納米線 618 17.2.4 磁鄰近效應 621 17.3 (Ga，Mn)As的自旋超快動力學 624 17.3.1 電子自旋超快激發(fā)與弛豫動力學過程及其相關物理機制 624 17.3.2 光控磁化翻轉及其動力學過程研究 627 17.3.3 全光相干自旋波激發(fā)與動力學過程研究 628 17.4 (Ga，Mn)As的費米能級問題 631 17.4.1 價帶模型 631 17.4.2 雜質帶模型 633 17.5 基于(Ga，Mn)As的器件物理效應 634 17.5.1 電場調控磁化矢量的轉動 634 17.5.2 電場調控居里溫度 637 17.5.3 鐵磁金屬/(Ga，Mn)As復合隧道結 638 17.6 展望 640 參考文獻 642 第18章 氧化物稀磁半導體 649 18.1 研究背景 649 18.1.1 引言 649 18.1.2 稀磁半導體的發(fā)展歷程 649 18.2 氧化物稀磁半導體薄膜的制備 651 18.2.1 制備方法 651 18.2.2 制備條件 652 18.3 氧化物稀磁半導體的結構及表征 656 18.3.1 氧化物半導體的晶體結構與特性 656 18.3.2 氧化物稀磁半導體結構表征 657 18.4 氧化物稀磁半導體的磁性 664 18.4.1 3d過渡金屬摻雜氧化物稀磁半導體 664 18.4.2 共摻雜氧化物稀磁半導體 666 18.4.3 非磁性元素摻雜和不摻雜的氧化物稀磁半導體 668 18.5 氧化物稀磁半導體的輸運性質 669 18.5.1 載流子濃度與鐵磁性的關系 669 18.5.2 反常霍爾效應 672 18.6 氧化物稀磁半導體的理論計算 673 18.6.1 第一性原理計算方法 673 18.6.2 磁交換能的計算 674 18.6.3 電子結構分析 676 18.6.4 Tc的計算 678 18.7 氧化物稀磁半導體的磁性產(chǎn)生模型 680 18.7.1 載流子誘導鐵磁性理論 680 18.7.2 束縛磁極子理論 682 18.7.3 電荷轉移的鐵磁性理論 684 18.8 氧化物稀磁半導體及其異質結中的磁電阻效應 686 18.8.1 氧化物稀磁半導體的磁電阻效應 686 18.8.2 氧化物稀磁半導體基的磁性隧道結 688 18.9 總結與展望 690 參考文獻 691 第19章 有機半導體異質結構及其磁電阻效應 701 19.1 垂直結構有機自旋閥器件的制備 701 19.2 鐵磁體有機半導體界面的自旋注入 704 19.3 有機半導體中的自旋弛豫 708 19.4 有機材料中的隧穿磁電阻現(xiàn)象 710 19.5 自旋調控的有機電子學器件 713 19.6 小結 715 參考文獻 716 第20章 有機復合磁性納米結構中的理論計算研究 721 20.1 有機復合磁性納米結構簡介 721 20.2 基于有機復合磁性納米結構的理論簡介 722 20.2.1 唯象的理論方法 723 20.2.2 第一性原理有機物-金屬界面的計算方法 723 20.2.3 非平衡態(tài)格林函數(shù)方法 725 20.2.4 其他效應的理論方法 727 20.3 有機復合磁性納米結構的結構特性 728 20.3.1 有機物磁性金屬界面 728 20.3.2 有機物絕緣體界面 729 20.3.3 雙面有機物磁性金屬結合的結構 730 20.3.4 其他與有機物相關的界面結構 731 20.4 有機復合磁性納米結構的自旋相關輸運特征 732 20.4.1 基于有機物的隧穿磁電阻效應 732 20.4.2 與有機物相關的界面耦合效應 734 20.4.3 自旋相關雜化對輸運的影響 735 20.4.4 電流驅動下的有機物結構轉變效應 746 20.4.5 其他有機物中的自旋相關輸運特性 748 20.5 有機磁性納米復合結構的應用前景展望 749 20.5.1 與自旋相關的有機隨機存儲器 749 20.5.2 有機自旋晶體管 750 20.5.3 基于有機材料的自旋發(fā)光二極管 750 20.5.4 基于有機物的自旋流發(fā)射源 752 20.6 總結與展望 752 參考文獻 754 第21章 碳基自旋電子學 761 21.1 基于石墨烯的自旋電子學 761 21.1.1 石墨烯簡介 761 21.1.2 自旋注入 763 21.1.3 石墨烯自旋閥器件 763 21.1.4 自旋輸運和自旋調控 766 21.1.5 基于石墨烯納米帶的自旋電子學 769 21.1.6 小結 770 21.2 基于碳納米管的自旋電子學 771 21.2.1 碳納米管簡介 771 21.2.2 碳納米管自旋閥器件 771 21.2.3 碳管中的自旋輸運和調控 772 21.2.4 小結 772 21.3 基于有機半導體和富勒烯的自旋閥器件 772 21.4 總結和展望 773 參考文獻 774 第22章 單相多鐵性材料與磁電耦合效應 779 22.1 多鐵性材料的發(fā)展歷史 779 22.2 多鐵性材料與磁電耦合 781 22.3 單相多鐵性材料的分類 783 22.4 第1類多鐵性材料 783 22.4.1 方硼鹽和含d0構型離子的鈣鈦礦氧化物 783 22.4.2 6s2孤對電子導致的鐵電性 784 22.4.3 結構相變導致的鐵電性 787 22.4.4 電荷有序導致的鐵電性 790 22.5 第II類多鐵性材料 793 22.5.1 交換收縮導致的鐵電性 793 22.5.2 非共線螺磁結構導致的鐵電性 797 22.6 單相多鐵性材料的應用及原型器件 804 22.7 總結和展望 807 參考文獻 808 第23章 多鐵性材料BiFeO3的性質和應用 815 23.1 BFO的晶體結構 815 23.1.1 單晶BFO的晶體結構和相變 815 23.1.2 BFO薄膜——應力作用下的低對稱相 819 23.2 BFO的電學性質 822 23.2.1 BFO的輸運性質 822 23.2.2 BFO的鐵電性 823 23.2.3 鐵電疇和疇壁 826 23.3 BFO中的磁有序和磁電耦合效應 831 23.3.1 BFO的磁結構 832 23.3.2 BFO中的磁電耦合效應 837 23.4 基于BFO異質結的交換耦合作用及器件應用 839 23.5 開放性問題和未來的研究方向 847 參考文獻 851 第24章 基于磁電耦合效應的電控磁性研究 861 24.1 多鐵體中的電控磁性 861 24.1.1 BiFeO3中的電控磁性 861 24.1.2 其他多鐵異質結中的電控磁性 866 24.1.3 多鐵體中電控磁性的其他表現(xiàn)形式 871 24.2 基于Rashba自旋軌道耦合作用的電控自旋 872 24.2.1 自旋軌道耦合作用簡介 872 24.2.2 半導體材料中自旋軌道耦合效應 875 24.2.3 金屬表面Rashba自旋軌道耦合作用 879 24.2.4 其他一些材料中的Rashba自旋軌道耦合作用 883 24.2.5 基于Rashba自旋軌道耦合作用的量子自旋器件 884 24.3 電控磁各向異性 885 24.3.1 鐵磁/鐵電異質結中電場對磁各向異性的調控 886 24.3.2 外加電場對于材料磁各向異性的影響 889 24.3.3 基于電場調控磁各向異性的相關器件的研究 893 24.4 廣義磁電效應 899 參考文獻 905 第25章 自旋結構的高分辨電子顯微測量技術 913 25.1 自旋極化低能電子顯微術 913 25.1.1 簡介 913 25.1.2 SPLEEM工作原理 914 25.1.3 SPLEEM儀器介紹 918 25.1.4 典型SPLEEM實驗舉例 921 25.2 洛倫茲透射電子顯微術 926 25.2.1 簡介 926 25.2.2 洛倫茲透射電子顯微鏡原理 927 25.2.3 洛倫茲透射電子顯微鏡應用舉例 930 25.3 同步輻射光電子激發(fā)電子顯微術 937 25.3.1 同步輻射偏振X射線的實現(xiàn) 937 25.3.2 X射線吸收磁圓二色 939 25.3.3 X射線吸收磁線二色 943 25.3.4 光電子激發(fā)電子顯微術 944 25.4 總結 949 參考文獻 950 第26章 微納米加工技術及工藝 957 26.1 引言 957 26.2 薄膜沉積 958 26.2.1 磁控濺射 958 26.2.2 電子束蒸發(fā)沉積 959 26.2.3 分子束外延 959 26.2.4 脈沖激光沉積 961 26.2.5 化學氣相沉積 961 26.2.6 原子層沉積 961 26.2.7 電化學沉積 962 26.3 圖形制作 962 26.3.1 光學曝光技術 962 26.3.2 電子束曝光 965 26.3.3 納米壓印 967 26.3.4 自組裝技術 967 26.4 圖形轉移 968 26.4.1 溶脫剝離工藝 969 26.4.2 刻蝕工藝 971 26.5 自旋電子器件的微納米加工實例 973 26.5.1 磁性隧道結器件的微納米加工 973 26.5.2 自旋注入和探測器件的微制備 977 參考文獻 979 第27章 自旋電子學的器件應用 981 27.1 硬盤驅動器磁讀頭 982 27.1.1 硬盤驅動器磁記錄發(fā)展歷程簡述 982 27.1.2 基于各向異性磁電阻的硬盤驅動器磁讀頭 984 27.1.3 基于巨磁電阻效應的硬盤驅動器磁讀頭 985 27.1.4 基于隧穿磁電阻效應的硬盤驅動器磁讀頭 986 27.1.5 硬盤驅動器磁讀頭的發(fā)展趨勢 987 27.2 磁敏傳感器 988 27.2.1 磁敏傳感器的種類及性能簡介 988 27.2.2 各向異性磁屯阻磁敏傳感器 991 27.2.3 巨磁電阻磁敏傳感器 994 27.2.4 巨磁電阻隔離器 997 27.2.5 隧穿磁電阻磁敏傳感器 1000 27.2.6 磁敏傳感器的應用 1008 27.3 磁隨機存取存儲器 1015 27.3.1 磁隨機存取存儲器簡介 1015 27.3.2 磁芯存儲器 1018 27.3.3 基于各向異性磁電阻和巨磁電阻效應的磁隨機存取存儲器 1019 27.3.4 星型磁場驅動磁隨機存取存儲器 1022 27.3.5 熱輔助式磁隨機存取存儲器 1024 27.3.6 嵌套型磁隨機存取存儲器 1026 27.3.7 基于STT效應的電流驅動型磁隨機存取存儲器 1027 27.3.8 基于納米環(huán)以及納米橢圓環(huán)狀MTJ的磁隨機存取存儲器 1038 27.3.9 賽道型磁性存儲器 1045 27.3.10基于自旋軌道耦合效應的磁隨機存取存儲器 1047 27.4 自旋納米振蕩器 1051 27.5 自旋轉移力矩二極管 1056 27.6 自旋邏輯器件 1058 27.7 自旋晶體管、自旋場效應晶體管 1060 27.8 自旋憶阻器 1066 27.9 自旋隨機數(shù)字發(fā)生器 1067 27.10 自旋電子學和微電子學發(fā)展歷史的對比及其展望 1069 參考文獻 1072 第28章 自旋電子學發(fā)展態(tài)勢分析 1079 28.1 引言 1079 28.2 自旋電子學領域SCI論文時空分布 1082 28.2.1 自旋電子學領域SCI論文發(fā)文量趨勢及學科分布 1082 28.2.2 自旋電子學領域SCI論文排名前十位國家及科研機構 1082 28.2.3 自旋電子學領域項目資助情況 1084 28.3 自旋電子學領域專利時空分布 1085 28.3.1 自旋電子學領域專利申請量趨勢 1085 28.3.2 自旋電子學領域專利申請量排名前十位國家及企業(yè) 1086 28.3.3 專利研發(fā)重點領域及各國技術布局差異：國際專利分類統(tǒng)計 1087 28.3.4 自旋電子學領域高被引專利：專利引證分析 1087 28.4 自旋電子學領域研究前沿可視化分析 1090 28.4.1 知識圖譜可視化分析方法及模型 1090 28.4.2 自旋電子學研究前沿及發(fā)展趨勢 1091 28.5 自旋電子學領域專利技術全景地圖及競爭力分析 1097 28.5.1 自旋電子學領域專利技術全景地圖 1097 28.5.2 磁讀頭、磁敏傳感器和磁隨機存儲器技術領域專利趨勢 1100 28.5.3 高價值專利及其專利權人競爭力分析 1101 28.5.4 專利侵權訴訟及涉訴專利重點分析 1104 28.5.5 自旋電子學技術領域國際市場專利保護策略 1107 28.6 展望 1109 參考文獻 1110 索引 1117 彩圖
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