磁性材料交换偏置效应研究进展.pdf

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1、万方数据第30卷第1期中国材料进展v。1．30N。．12011年1月MATERIALSCHINAJan．2011丑堑圭固磁性材料交换偏置效应研究进展董思宁1，黄晓桦1’2，李晓光1(1．中国科学技术大学物理系合肥微尺度物质科学国家实验室，安徽合肥230026)(2．厦门理工学院数理系，福建厦门361024)摘要：磁性材料中交换偏置效应对自旋电子学的基础研究和应用发展起到了至关重要的作用，因此也成为无机非金属材料的研究中最为活跃的领域之一。由于交换偏置效应来源于铁磁／反铁磁界面处的交换耦合作用，所以相关的研究工作主要集中在铁磁／反铁磁双层膜体系；在一些基态为反铁磁的类钙钛矿锰氧

2、化物中，由于存在相分离形成的铁磁团簇也观察到了交换偏置现象；此外，很多磁性材料纳米化后也出现了交换偏置效应。主要从这3方面介绍了在新材料体系中交换偏置效应的研究进展，以及交换偏置效应在自旋相关器件中的应用，提出了一些研究中面临的挑战并对发展方向作出展望。关键词：交换偏置效应；磁各向异性；铁磁一反铁磁界面中图分类号：TM27l文献标识码：A文章编号：1674—396212011)01—0046—08ResearchProgressonExchangeBiasEffectinMagneticMaterialsDONGSinin91，HUANGXiaohual”，LIXiaogua

3、n91(1．HefeiNationalLaboratoryforPhysicalSciencesattheMicroscale，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei230026，China)(2．DepartmentofMathematicsandPhysics，XiamenUniversityofTechnology，Xiamen361024，China)Abstract：Theexchangebiaseriectinmagneticmaterialsplaysacrucialroleinthedevelopmentof

4、fundamentalphysicsaswellastechnologicalapplicationsofspintronics．andhasbecomeoneofthemostactivedomainsintheresearchoftheinorganicnonmetalmaterials．Becausetheexchangebiascomesfromtheexchangecouplingattheinterfaceofferromagnet-ie／antiferromagnetic．SOtherelatedresearcheshavemainlyfocusedontheF

5、M／AFMbilayersystem；insomeoftheanti．ferromagneticperovskite，likemanganeseoxides。duetoferromagneticclusfersformedfromthephaseseparation，thephe-nomenonofexchangebiasiSalsoobserved；inaddition．theexchangebiaseffecthasalsoemergedinthemanostructuredmagneticmaterials．Inthispaper．therecentadvancesin

6、exchangebiaseffectandtheapplicationsinspintronicdeviceshavebeenanyalyzed，andthefacingproblemsaswellasthechallengeshavealSObeenbrieflydiscussed．Keywords：exchangebiaseffect；magneticanisotropy；ferromagnetic-antiferromagneticinterface1前言磁性材料在当今科技中得到了广泛应用，对社会经济和国防建设的发展产生了巨大的影响。特别是近二十年发展起来的自旋电子学(

7、Spintronics)一直受到人们极大的关注，其中主要研究的巨磁电阻效应在磁性存储器中的应用创造了空前巨大的经济效益，相关器件的生产制造已经成为许多发达国家的支柱产业¨。1。交换偏置效应(ExchangeBiasEffect，EB)便是在对材料磁性的研收稿日期：2010一12—20基金项目：国家自然科学基金(50832007)，国家重大研究计划项目(2009CB929502)通信作者：李晓光，男，1960年生，教授，博士生导师究中发现的一种非常重要的物理现象。1956年，Meiklejohn和Bean