自旋器件中的自旋动力学：微波领域应用的新兴科学

肖强; 曹荣; MORIYAMA T; 范欣; 文岐业; 张怀武

doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

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自旋器件中的自旋动力学：微波领域应用的新兴科学

肖强, 曹荣, MORIYAMA T, 范欣, 文岐业, 张怀武

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肖强, 曹荣, MORIYAMA T, 范欣, 文岐业, 张怀武. 自旋器件中的自旋动力学：微波领域应用的新兴科学[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 505-523. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

引用本文:

John Q. Xiao, CAO Rong, Moriyama T, FAN Xing, WEN Qi-ye, ZHANG Hai-wu. Spin Dynamics in Spintronic Devices: A Growing Science in Microwave Applications[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 505-523. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

Citation:

John Q. Xiao, CAO Rong, Moriyama T, FAN Xing, WEN Qi-ye, ZHANG Hai-wu. Spin Dynamics in Spintronic Devices: A Growing Science in Microwave Applications[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 505-523. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

自旋器件中的自旋动力学：微波领域应用的新兴科学

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

1.
特拉华大学物理与天文学院纽瓦克市美国 19716;
2.
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

基金项目:

国家自然科学基金创新群体(60721001,60801023);国家重大基础研究973项目(2007CB310407)

详细信息

作者简介:
肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

中图分类号: O441.2;TM27

Spin Dynamics in Spintronic Devices: A Growing Science in Microwave Applications

1.
Department of Physics and Astronomy,University of Delaware Newark USA 19716;
2.
State Key Laboratory of Electronic Films and Integrated Devices,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054

摘要: 自旋电子学指通过控制和利用电子自旋(而不是电荷)获得一系列新颖性能的研究领域。自旋电子器件已经成功地应用于计算机硬盘驱动器和磁性随机存储器,对IT行业的发展产生了深远的影响。这些应用都是基于自旋极化传输效应,即具有固定自旋取向的电子穿过磁性异质结所发生的相关效应。目前,在将微波和自旋极化传输联系起来的自旋器件中的自旋动力学研究,为研制尺寸远远小于微波波长的新型微波器件提供了巨大的潜能。在这篇综述中,首先简单地介绍了自旋器件的概念;接着研究了微波实验来研究自旋电子器件的微波辅助翻转和自旋泵浦现象。前者将能够开发出高密度的计算机硬盘,而后者,结合直接电子检测技术,将能够实现小型化的无源微波探测器。
- 异质结 /
- 微波测量 /
- 自旋动力学 /
- 自旋泵浦效应
Abstract: The spintronics refers to the research area where electron spins, in additional to or sometimes in place of electron charges, are controlled and manipulated to give rise to an array of properties. Spintronic devices have already found applications in computer hard drive and magnetic random access memory, profoundly changed the information technology industry. These applications utilize the spin polarized transport where electron with fixed spin direction transverse through magnetic heterostructures. More recently, investigation of spin dynamics in spintronic device relates microwave with spin polarized transport, offering significant potential for novel microwave devices with dimension far less than the microwave wavelength. In this “review-like” article, we first briefly introduce the concept of spintronic devices. Microwave experiments with spintronic devices are discussed next in the context of microwave assisted switching and spin pumping phenomenon. The former has potential for developing high density computer hard disk, the latter, with the development of direct electronic detection, could lead to miniaturized and passive microwave detector.
- heterojunctions /
- microwave measurements /
- spin dynamics /
- spin pumping

[1]	陈姜龙, 王曾晖. 范德瓦尔斯异质结柔性晶体管在动态应变下的电学性能测量 . 电子科技大学学报, 2024, 53(): 1-7. doi: 10.12178/1001-0548.2023104
[2]	王智勇, 贾志国, 王振伟, 郑宏祥, 王宜祥, 丁明娟, 邵光存, 汪相如. 隐失波横自旋的若干物理性质研究 . 电子科技大学学报, 2023, 52(5): 675-680. doi: 10.12178/1001-0548.2022404
[3]	刘益安, 马瑞辰, 李国, 于奇, 刘洋, 胡绍刚. 负阻态忆阻Hopfield神经网络动力学 . 电子科技大学学报, 2023, 52(1): 38-43. doi: 10.12178/1001-0548.2022294
[4]	贾春晓, 李明, 刘润然. 多层复杂网络上的渗流与级联失效动力学 . 电子科技大学学报, 2022, 51(1): 148-160. doi: 10.12178/1001-0548.2021184
[5]	阚佳倩, 马闯, 张海峰. 警觉与疾病的传播次序性对动力学的影响 . 电子科技大学学报, 2020, 49(3): 431-437. doi: 10.12178/1001-0548.2019163
[6]	林自展, 肖井华, 周金连, 吴晔. 基于观点动力学的在线点评研究 . 电子科技大学学报, 2020, 49(1): 155-160. doi: 10.12178/1001-0548.2018320
[7]	郭广坤, 张大年, 李艺媚, 侯冬, 刘科, 王厚军, 孙富宇. 基于腔扰动法的原子气室复介电常数估计 . 电子科技大学学报, 2019, 48(3): 356-360. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.03.008
[8]	乔晓华, 徐毅, 孙玉霞, 武花干. 忆阻超混沌Lü系统的隐藏动力学特性研究 . 电子科技大学学报, 2018, 47(3): 402-409. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.03.013
[9]	楼凤丹, 周银座, 庄晓丹, 张新荣. 时效网络结构及动力学研究进展综述 . 电子科技大学学报, 2017, 46(1): 109-125. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.01.017
[10]	周群, 徐懿, 张金保, 宁佳, 曾雪洋. I²控制Buck变换器的一阶动力学分析 . 电子科技大学学报, 2016, 45(3): 387-392. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.02.013
[11]	王伟, 舒盼盼, 唐明, 高辉. 网络传播动力学模拟方法评述 . 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 288-294.
[12]	符丁, 李明江, 黎路. 基于价值驱动的人类行为动力学实证研究和建模 . 电子科技大学学报, 2015, 44(5): 652-656. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.05.002
[13]	荣智海, 吴枝喜, 王文旭. 共演博弈下网络合作动力学研究进展 . 电子科技大学学报, 2013, 42(1): 10-22. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.01.005
[14]	卢子焱, 唐宗熙, 张彪. 微波电介质材料复介电常数的扫频测量 . 电子科技大学学报, 2007, 36(1): 44-46,69.
[15]	王昱青, 陈华富, 尧德中. 一种扩展的功能磁共振BOLD动力学模型研究 . 电子科技大学学报, 2007, 36(2): 291-293.
[16]	李恩, 向志军, 郭高凤, 张其劭. 脊波导宽频带电磁参数测试技术 . 电子科技大学学报, 2006, 35(1): 36-39.
[17]	郭高凤, 李恩, 张其劭, 李宏福. 行波管“冷参数”测试技术的研究 . 电子科技大学学报, 2005, 34(1): 22-25.
[18]	廖进昆, 刘仁厚. LRL校准法及其在微波测量中的应用 . 电子科技大学学报, 2000, 29(2): 149-152.
[19]	徐红兵, 吕炳朝, 陈光. 一类非线性动力学系统的变结构混沌控制 . 电子科技大学学报, 1999, 28(3): 283-285.
[20]	姜东升, 周寿桓, 胡渝, 刘盛纲. LD侧泵浦固体激光器的热效应分析和模拟研究 . 电子科技大学学报, 1999, 28(4): 428-431.

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自旋器件中的自旋动力学：微波领域应用的新兴科学

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

1. 特拉华大学物理与天文学院纽瓦克市美国 19716;

2. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

基金项目:

国家自然科学基金创新群体(60721001,60801023);国家重大基础研究973项目(2007CB310407)

作者简介:
肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

收稿日期: 2009-06-30
刊出日期: 2009-10-15

中图分类号: O441.2;TM27

关键词:

摘要: 自旋电子学指通过控制和利用电子自旋(而不是电荷)获得一系列新颖性能的研究领域。自旋电子器件已经成功地应用于计算机硬盘驱动器和磁性随机存储器,对IT行业的发展产生了深远的影响。这些应用都是基于自旋极化传输效应,即具有固定自旋取向的电子穿过磁性异质结所发生的相关效应。目前,在将微波和自旋极化传输联系起来的自旋器件中的自旋动力学研究,为研制尺寸远远小于微波波长的新型微波器件提供了巨大的潜能。在这篇综述中,首先简单地介绍了自旋器件的概念;接着研究了微波实验来研究自旋电子器件的微波辅助翻转和自旋泵浦现象。前者将能够开发出高密度的计算机硬盘,而后者,结合直接电子检测技术,将能够实现小型化的无源微波探测器。

English Abstract

Spin Dynamics in Spintronic Devices: A Growing Science in Microwave Applications

1. Department of Physics and Astronomy,University of Delaware Newark USA 19716;

2. State Key Laboratory of Electronic Films and Integrated Devices,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054

Received Date: 2009-06-30
Publish Date: 2009-10-15

Keywords:

Abstract: The spintronics refers to the research area where electron spins, in additional to or sometimes in place of electron charges, are controlled and manipulated to give rise to an array of properties. Spintronic devices have already found applications in computer hard drive and magnetic random access memory, profoundly changed the information technology industry. These applications utilize the spin polarized transport where electron with fixed spin direction transverse through magnetic heterostructures. More recently, investigation of spin dynamics in spintronic device relates microwave with spin polarized transport, offering significant potential for novel microwave devices with dimension far less than the microwave wavelength. In this “review-like” article, we first briefly introduce the concept of spintronic devices. Microwave experiments with spintronic devices are discussed next in the context of microwave assisted switching and spin pumping phenomenon. The former has potential for developing high density computer hard disk, the latter, with the development of direct electronic detection, could lead to miniaturized and passive microwave detector.

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自旋器件中的自旋动力学：微波领域应用的新兴科学

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

作者简介:
肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

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doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

1. 特拉华大学物理与天文学院纽瓦克市美国 19716;

2. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

作者简介:
肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

English Abstract

Spin Dynamics in Spintronic Devices: A Growing Science in Microwave Applications

1. Department of Physics and Astronomy,University of Delaware Newark USA 19716;

2. State Key Laboratory of Electronic Films and Integrated Devices,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054

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作者简介: 肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

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出版历程

自旋器件中的自旋动力学：微波领域应用的新兴科学

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.004

1. 特拉华大学物理与天文学院纽 瓦克市 美国 19716; 2. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室 成都 610054

作者简介: 肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

English Abstract

Spin Dynamics in Spintronic Devices: A Growing Science in Microwave Applications

1. Department of Physics and Astronomy,University of Delaware Newark USA 19716; 2. State Key Laboratory of Electronic Films and Integrated Devices,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054

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肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

1. 特拉华大学物理与天文学院纽瓦克市美国 19716;

2. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

作者简介:
肖强(1962-)，男，美国Delaware大学教授，博士生导师，电子科技大学长江学者讲座教授，主要从事自旋电子学、微波材料与器件、凝聚态物理学方面的研究

1. Department of Physics and Astronomy,University of Delaware Newark USA 19716;

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