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题名单相亚铁磁反尖晶石镍钴氧化物中的交换偏置效应
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作者
付怡乐
王婷
孔静
王平
张德林
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机构
天津工业大学材料科学与工程学院
天津工业大学电子与信息工程学院量子材料与器件研究院
天津工业大学沧州市研究院
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出处
《功能材料》
北大核心
2025年第11期11114-11120,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFA1204003)
国家自然科学基金面上项目(52271240)
+2 种基金
天津工业大学沧州市研究院项目(TGCYY-F-0201)
河北省自然科学基金青年科学基金项目(E2023110012)
沧州市重点研发计划项目(222104008)。
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文摘
近年来,外延生长镍钴氧化物(NiCo_(2)O_(4),NCO)薄膜因其优异的磁电特性而受到广泛关注,具体表现为高居里温度、高自旋极化率以及显著的氧化还原敏感性。这些多功能特性使其在自旋电子器件、红外光电子学和电化学传感器领域展现出重要应用前景。研究系统揭示了反尖晶石结构亚铁磁镍钴NCO薄膜中交换偏置调控的反常霍尔效应。理论分析表明,在NCO薄膜中,反铁磁(AFM)畴区与相邻铁磁(FM)畴区之间的界面交换耦合机制可诱导显著交换偏置效应(Exchange bias, EB)。EB的产生依赖于NiCo_(2)O_(4)的磁有序(如亚铁磁/反铁磁行为)和界面单向各向异性的形成。通过低温磁场冷却工艺,AFM层磁矩定向排列可钉扎FM层磁化方向,导致磁滞回线偏移。这种反铁磁和铁磁共存的状态,使得单层的NCO薄膜也展现出了交换偏置的现象,表明其源于本征相分离而非传统FM/AFM异质结。研究不仅深化了对反尖晶石氧化物磁输运机制的理解,更重要的是为开发单相交换偏置系统建立了材料设计范式,为构建具有可调磁各向异性和和增强热稳定性的自旋电子学器件提供了可行路径。
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关键词
亚铁磁NiCo_(2)O_(4)
交换偏置
反常霍尔效应
外延薄膜
脉冲激光沉积
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Keywords
ferrimagnetic NiCo 2O_(4)
exchange bias
anomalous Hall effect
epitaxial films
pulsed laser deposition
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分类号
O482.5
[理学—固体物理]
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