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磁性斯格明子的研究:从金属到半导体
1
作者
张慧敏
陈军
董帅
《物理实验》
2020年第3期1-11,共11页
在非共线磁性材料中,存在非常特殊的一类体系--斯格明子材料.由于斯格明子具有拓扑保护属性,使它能在材料中较稳定地存在.早期对于斯格明子的研究大多集中在金属合金以及金属多层膜中,由于金属体系中只能通过电流的方法对斯格明子进行调...
在非共线磁性材料中,存在非常特殊的一类体系--斯格明子材料.由于斯格明子具有拓扑保护属性,使它能在材料中较稳定地存在.早期对于斯格明子的研究大多集中在金属合金以及金属多层膜中,由于金属体系中只能通过电流的方法对斯格明子进行调控,该过程中必然会存在能量损耗.那么寻找半导体铁电材料来实现斯格明子相,就可以通过外加电场的办法来实现调控,从而促进低能耗器件的发展.本文介绍了斯格明子材料的发展进程及2个类别,并通过介绍尖晶石系中的斯格明子相,给出了增强斯格明子稳定性的具体方法.
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关键词
斯格明子
半导体
铁电性
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职称材料
洛伦兹电镜在本科教学中的应用
2
作者
张军伟
蒙萱
+5 位作者
邓霞
关超帅
朱柳
李华
王涛
彭勇
《大学物理实验》
2024年第4期51-57,共7页
磁畴是磁性材料中的基础结构,它决定了材料的磁学性质。通过深入研究磁畴,我们可以深入理解磁性材料的特性,优化其性能,进而推动相关应用的进步。洛伦兹电镜,作为一种基于透射电镜的设备,能够观察和分析磁性材料的磁畴结构。其工作原理...
磁畴是磁性材料中的基础结构,它决定了材料的磁学性质。通过深入研究磁畴,我们可以深入理解磁性材料的特性,优化其性能,进而推动相关应用的进步。洛伦兹电镜,作为一种基于透射电镜的设备,能够观察和分析磁性材料的磁畴结构。其工作原理是利用洛伦兹力使电子束发生偏转,形成明暗相间的图案,从而反映出面内磁矩的不同取向。洛伦兹电镜具有超高的探测灵敏度,其分辨率能够达到纳米量级,因此被广泛应用于磁性材料的研究。将洛伦兹电镜引入本科教学是非常有意义的。通过实际操作,学生可以更好地掌握科学研究的实践技能和方法。同时,学生还能够培养科研素养和科研能力,为他们未来的科研工作打下坚实的基础。因此,将洛伦兹电镜应用于本科教学不仅是可行的,而且是必要的。
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关键词
洛伦兹电子显微镜
磁畴
本科教学
斯格明子
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职称材料
手性异构衍生而来的手性药品
3
作者
莫尊理
成青松
《中国科技财富》
2024年第1期46-47,共2页
我们的左手和右手能重合吗?答案是否定的。我们的左手与右手互为实物与镜像的关系,外形一致,但无法重合有趣的是,在自然界的其他物质中,手的这种特征也广泛存在。国际著名期刊《纳米学报》最新在线发表题为《手性斯格明子与手性花相互...
我们的左手和右手能重合吗?答案是否定的。我们的左手与右手互为实物与镜像的关系,外形一致,但无法重合有趣的是,在自然界的其他物质中,手的这种特征也广泛存在。国际著名期刊《纳米学报》最新在线发表题为《手性斯格明子与手性花相互作用》的论文,指出活性物质的手性性质在活性物质与手性结构相互作用的动力学中起着重要作用。国际著名期刊《自然》杂志也公布了125个最具挑战性的科学问题,“为什么生命需要手性”这一问题位列其中,足见手性的重要性。
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关键词
斯格明子
活性物质
动力学
手性
相互作用
重合
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职称材料
拉盖尔-高斯光束调控冷原子自旋织构的数值分析
被引量:
1
4
作者
沈星
孔令冉
+3 位作者
李睿宗
张东方
高天佑
江开军
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期25-30,共6页
超冷原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中存在诸多具有不同拓扑属性的自旋织构,可以为凝聚态物理、粒子物理等领域中拓扑结构的研究提供理想的量子模拟平台。拉盖尔-高斯光束具有特定的空间结构且携带确定的轨道角动量,可用于研究冷原子中的...
超冷原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中存在诸多具有不同拓扑属性的自旋织构,可以为凝聚态物理、粒子物理等领域中拓扑结构的研究提供理想的量子模拟平台。拉盖尔-高斯光束具有特定的空间结构且携带确定的轨道角动量,可用于研究冷原子中的自旋织构。通过数值模拟讨论拉盖尔-高斯光束驱动F=1三能级原子系统的双光子拉曼过程,在光斑尺寸与原子团大小可比拟的情况下,分别从初态处于铁磁相和极化相的凝聚体中得到斯格明子结构,并据此提出一种精确获取光斑尺寸的方法,用于标定拉曼耦合强度,为后续实验提供参考。
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关键词
量子光学
拉盖尔-高斯光束
拉曼过程
自旋织构
斯格明子
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职称材料
低维螺旋磁体纳米条带中磁场驱动的磁结构演变规律
5
作者
唐丹
祁阳
《原子与分子物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期934-940,共7页
利用蒙特卡洛方法研究了低维螺旋磁体纳米条带中磁场驱动的磁结构演变规律,以及偶极相互作用对螺旋磁体纳米条带中磁结构的影响.研究表明,螺旋磁体纳米条带中的自旋结构由自旋的面内取向平行或垂直于边界的边缘态和中间聚集态两部分构成...
利用蒙特卡洛方法研究了低维螺旋磁体纳米条带中磁场驱动的磁结构演变规律,以及偶极相互作用对螺旋磁体纳米条带中磁结构的影响.研究表明,螺旋磁体纳米条带中的自旋结构由自旋的面内取向平行或垂直于边界的边缘态和中间聚集态两部分构成.在一定范围内增加外磁场,条带边缘平行于边界的自旋排列将增多,最终将在条带外围形成大的磁涡旋环,该涡旋环十分稳定,即使在很强的外磁场下仍然存在.处于条带中间的聚集态随着外磁场的增大,从磁螺旋态逐步过渡到Skyrmions态,最终形成铁磁态.Skyrmions的排列状况与条带尺寸密切相关.此外,偶极相互作用对磁矩平行于边界且首尾顺次连接的排列起积极作用,在无外磁场作用下,随着偶极相互作用的增大,体系终将形成涡旋态.
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关键词
蒙特卡洛
螺旋磁体
斯格明子
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职称材料
透射电镜差分相位分析技术磁畴研究
被引量:
1
6
作者
汤进
吴耀东
+2 位作者
熊奕敏
田明亮
杜海峰
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期851-860,共10页
透射电子显微镜具有高空间磁分辨率和易集成的多场调控等特点,成为当下纳米尺度下先进磁结构观测的主要手段之一。首先介绍和比较了透射电镜磁表征的3种模式:洛伦茨模式、电子全息模式和差分相位分析模式,然后详细综述了差分相位分析技...
透射电子显微镜具有高空间磁分辨率和易集成的多场调控等特点,成为当下纳米尺度下先进磁结构观测的主要手段之一。首先介绍和比较了透射电镜磁表征的3种模式:洛伦茨模式、电子全息模式和差分相位分析模式,然后详细综述了差分相位分析技术表征一类中心对称晶体Fe_(3)Sn_(2)材料中新型磁畴结构的研究进展。在该研究中,首先结合差分相位分析技术和三维微磁学模拟,阐释了中心对称材料中复杂“多拓扑态”磁畴起源于磁结构的三维特性,随后基于该材料温度诱导自旋重取向内禀物性,在Fe_(3)Sn_(2)受限纳米盘中,利用差分相位分析技术发现了一类全新的涡旋状磁结构“靶磁泡”,研究了其磁场演化行为,最后提出了斯格明子-磁泡基存储器的概念,并实现了磁场和电流高度可控斯格明子-磁泡拓扑磁转变。差分相位分析技术揭示的中心对称磁性材料纳米结构中的新颖磁畴及丰富的电流驱动动力学,有望促进未来基于新型磁畴结构的拓扑相关自旋电子学器件的开发。
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关键词
透射电子显微镜
差分相位分析
磁畴
斯格明子
-磁泡
中心对称磁体
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职称材料
我国科学家首次发现多拓扑荷特性“磁束子”
7
《河南科技》
2021年第23期1-1,共1页
记者从中科院合肥研究院了解到,该院强磁场中心与合作者合作,在理论和实验上首次发现多拓扑荷特性“磁束子”,揭示了磁性材料中拓扑磁结构的多样性。研究成果日前发表在《自然·纳米技术》上。2009年,科学家在手性磁性材料中发现了...
记者从中科院合肥研究院了解到,该院强磁场中心与合作者合作,在理论和实验上首次发现多拓扑荷特性“磁束子”,揭示了磁性材料中拓扑磁结构的多样性。研究成果日前发表在《自然·纳米技术》上。2009年,科学家在手性磁性材料中发现了一种名为磁斯格明子的纳米尺度磁结构。
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关键词
纳米技术
磁性材料
纳米尺度
磁结构
强磁场
斯格明子
中科院合肥
研究成果
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职称材料
题名
磁性斯格明子的研究:从金属到半导体
1
作者
张慧敏
陈军
董帅
机构
东南大学物理学院
出处
《物理实验》
2020年第3期1-11,共11页
基金
国家自然科学基金(No.11834002,No.11674055)。
文摘
在非共线磁性材料中,存在非常特殊的一类体系--斯格明子材料.由于斯格明子具有拓扑保护属性,使它能在材料中较稳定地存在.早期对于斯格明子的研究大多集中在金属合金以及金属多层膜中,由于金属体系中只能通过电流的方法对斯格明子进行调控,该过程中必然会存在能量损耗.那么寻找半导体铁电材料来实现斯格明子相,就可以通过外加电场的办法来实现调控,从而促进低能耗器件的发展.本文介绍了斯格明子材料的发展进程及2个类别,并通过介绍尖晶石系中的斯格明子相,给出了增强斯格明子稳定性的具体方法.
关键词
斯格明子
半导体
铁电性
Keywords
skyrmion
insulator
ferroelectricity
分类号
O482.5 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
洛伦兹电镜在本科教学中的应用
2
作者
张军伟
蒙萱
邓霞
关超帅
朱柳
李华
王涛
彭勇
机构
兰州大学材料与能源学院
兰州大学电镜中心
兰州大学物理科学与技术学院
出处
《大学物理实验》
2024年第4期51-57,共7页
基金
国家自然科学基金(51801087)
甘肃省自然科学基金(21JR7RA494)
兰州大学首批“以研带学”类课程项目(1412067)。
文摘
磁畴是磁性材料中的基础结构,它决定了材料的磁学性质。通过深入研究磁畴,我们可以深入理解磁性材料的特性,优化其性能,进而推动相关应用的进步。洛伦兹电镜,作为一种基于透射电镜的设备,能够观察和分析磁性材料的磁畴结构。其工作原理是利用洛伦兹力使电子束发生偏转,形成明暗相间的图案,从而反映出面内磁矩的不同取向。洛伦兹电镜具有超高的探测灵敏度,其分辨率能够达到纳米量级,因此被广泛应用于磁性材料的研究。将洛伦兹电镜引入本科教学是非常有意义的。通过实际操作,学生可以更好地掌握科学研究的实践技能和方法。同时,学生还能够培养科研素养和科研能力,为他们未来的科研工作打下坚实的基础。因此,将洛伦兹电镜应用于本科教学不仅是可行的,而且是必要的。
关键词
洛伦兹电子显微镜
磁畴
本科教学
斯格明子
Keywords
Lorentz transmission electron microscope
magnetic domain
undergraduate teaching
skyrmion
分类号
O482.5 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
手性异构衍生而来的手性药品
3
作者
莫尊理
成青松
机构
西北师范大学
出处
《中国科技财富》
2024年第1期46-47,共2页
文摘
我们的左手和右手能重合吗?答案是否定的。我们的左手与右手互为实物与镜像的关系,外形一致,但无法重合有趣的是,在自然界的其他物质中,手的这种特征也广泛存在。国际著名期刊《纳米学报》最新在线发表题为《手性斯格明子与手性花相互作用》的论文,指出活性物质的手性性质在活性物质与手性结构相互作用的动力学中起着重要作用。国际著名期刊《自然》杂志也公布了125个最具挑战性的科学问题,“为什么生命需要手性”这一问题位列其中,足见手性的重要性。
关键词
斯格明子
活性物质
动力学
手性
相互作用
重合
分类号
O62 [理学—有机化学]
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职称材料
题名
拉盖尔-高斯光束调控冷原子自旋织构的数值分析
被引量:
1
4
作者
沈星
孔令冉
李睿宗
张东方
高天佑
江开军
机构
中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室
中国科学院冷原子物理中心
中国科学院大学
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期25-30,共6页
基金
国家自然科学基金,11434015。
文摘
超冷原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中存在诸多具有不同拓扑属性的自旋织构,可以为凝聚态物理、粒子物理等领域中拓扑结构的研究提供理想的量子模拟平台。拉盖尔-高斯光束具有特定的空间结构且携带确定的轨道角动量,可用于研究冷原子中的自旋织构。通过数值模拟讨论拉盖尔-高斯光束驱动F=1三能级原子系统的双光子拉曼过程,在光斑尺寸与原子团大小可比拟的情况下,分别从初态处于铁磁相和极化相的凝聚体中得到斯格明子结构,并据此提出一种精确获取光斑尺寸的方法,用于标定拉曼耦合强度,为后续实验提供参考。
关键词
量子光学
拉盖尔-高斯光束
拉曼过程
自旋织构
斯格明子
Keywords
quantum optics
Laguerre-Gaussian beam
Raman process
spin texture
Skyrmion
分类号
O431.2 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
低维螺旋磁体纳米条带中磁场驱动的磁结构演变规律
5
作者
唐丹
祁阳
机构
辽宁工程技术大学应用物理研究所
东北大学材料物理与化学研究所
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期934-940,共7页
基金
国家自然科学基金(51172040)
文摘
利用蒙特卡洛方法研究了低维螺旋磁体纳米条带中磁场驱动的磁结构演变规律,以及偶极相互作用对螺旋磁体纳米条带中磁结构的影响.研究表明,螺旋磁体纳米条带中的自旋结构由自旋的面内取向平行或垂直于边界的边缘态和中间聚集态两部分构成.在一定范围内增加外磁场,条带边缘平行于边界的自旋排列将增多,最终将在条带外围形成大的磁涡旋环,该涡旋环十分稳定,即使在很强的外磁场下仍然存在.处于条带中间的聚集态随着外磁场的增大,从磁螺旋态逐步过渡到Skyrmions态,最终形成铁磁态.Skyrmions的排列状况与条带尺寸密切相关.此外,偶极相互作用对磁矩平行于边界且首尾顺次连接的排列起积极作用,在无外磁场作用下,随着偶极相互作用的增大,体系终将形成涡旋态.
关键词
蒙特卡洛
螺旋磁体
斯格明子
Keywords
Monte Carlo simulation
Helimagnet
Skyrmions
分类号
O482.5 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
透射电镜差分相位分析技术磁畴研究
被引量:
1
6
作者
汤进
吴耀东
熊奕敏
田明亮
杜海峰
机构
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心极端条件凝聚态物理安徽省重点实验室
合肥师范学院物理与材料工程学院
出处
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期851-860,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(11804343)。
文摘
透射电子显微镜具有高空间磁分辨率和易集成的多场调控等特点,成为当下纳米尺度下先进磁结构观测的主要手段之一。首先介绍和比较了透射电镜磁表征的3种模式:洛伦茨模式、电子全息模式和差分相位分析模式,然后详细综述了差分相位分析技术表征一类中心对称晶体Fe_(3)Sn_(2)材料中新型磁畴结构的研究进展。在该研究中,首先结合差分相位分析技术和三维微磁学模拟,阐释了中心对称材料中复杂“多拓扑态”磁畴起源于磁结构的三维特性,随后基于该材料温度诱导自旋重取向内禀物性,在Fe_(3)Sn_(2)受限纳米盘中,利用差分相位分析技术发现了一类全新的涡旋状磁结构“靶磁泡”,研究了其磁场演化行为,最后提出了斯格明子-磁泡基存储器的概念,并实现了磁场和电流高度可控斯格明子-磁泡拓扑磁转变。差分相位分析技术揭示的中心对称磁性材料纳米结构中的新颖磁畴及丰富的电流驱动动力学,有望促进未来基于新型磁畴结构的拓扑相关自旋电子学器件的开发。
关键词
透射电子显微镜
差分相位分析
磁畴
斯格明子
-磁泡
中心对称磁体
Keywords
transmission electronic microscopy
differential phase contrast
magnetic domain
Skyrmion-bubble
centrosymmetric uniaxial magnet
分类号
TH742 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
我国科学家首次发现多拓扑荷特性“磁束子”
7
出处
《河南科技》
2021年第23期1-1,共1页
文摘
记者从中科院合肥研究院了解到,该院强磁场中心与合作者合作,在理论和实验上首次发现多拓扑荷特性“磁束子”,揭示了磁性材料中拓扑磁结构的多样性。研究成果日前发表在《自然·纳米技术》上。2009年,科学家在手性磁性材料中发现了一种名为磁斯格明子的纳米尺度磁结构。
关键词
纳米技术
磁性材料
纳米尺度
磁结构
强磁场
斯格明子
中科院合肥
研究成果
分类号
O469 [理学—凝聚态物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
磁性斯格明子的研究:从金属到半导体
张慧敏
陈军
董帅
《物理实验》
2020
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职称材料
2
洛伦兹电镜在本科教学中的应用
张军伟
蒙萱
邓霞
关超帅
朱柳
李华
王涛
彭勇
《大学物理实验》
2024
0
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职称材料
3
手性异构衍生而来的手性药品
莫尊理
成青松
《中国科技财富》
2024
0
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职称材料
4
拉盖尔-高斯光束调控冷原子自旋织构的数值分析
沈星
孔令冉
李睿宗
张东方
高天佑
江开军
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
5
低维螺旋磁体纳米条带中磁场驱动的磁结构演变规律
唐丹
祁阳
《原子与分子物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
0
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职称材料
6
透射电镜差分相位分析技术磁畴研究
汤进
吴耀东
熊奕敏
田明亮
杜海峰
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
7
我国科学家首次发现多拓扑荷特性“磁束子”
《河南科技》
2021
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