北京大学在磁性纳米线电荷与自旋输运研究方面取得新进展

北京大学在磁性纳米线电荷与自旋输运研究方面取得新进展

源于纳米线的各向异性和低维特性，探索磁性纳米线中的电子输运对于将纳米线应用于与自旋相关的信息存储与操控具有指导性的意义；另一方面，对于深入认识介观物理的基本规律也具有重要的意义。9159金沙申请大厅俞大鹏教授领导的“纳米结构与低维物理”研究团队研究了Fe₃O₄纳米线的磁学特性和单根纳米线的电子输运特性，取得了新进展。

该研究团队研究了在零场冷环境下Fe₃O₄纳米线磁化强度随温度的依赖关系，在120K左右观察到了一个金属——绝缘体相变；在室温下观测到一个清晰的磁滞回线，说明样品具有室温铁磁性。对单根纳米线器件的磁电阻系统、深入的分析，发现了电阻随着外加磁场的增加而增大的正磁阻效应，室温下达到7.5％的磁阻，并且观测到一个磁阻的回滞现象，表明磁阻与Fe₃O₄纳米线的磁化过程有关。利用自旋过滤效应能够解释所观测到的正磁电阻效应，即只有与纳米线自旋极化取向相同的电子才能够通过纳米线，自旋取向相反的电子会受到强烈的散射，这样使得界面的电阻大大增加。器件的磁电阻还能够由外加偏压来控制。上述实验研究结果对于对开发自旋电子纳米器件具有重要的启示和参考价值。相关结果发表在2006年6月出版的 Nano Letters 6,1087(2006)上，受到审稿人的高度评价。Nano Letters是纳米科技跨学科领域重要的学术刊物之一，在2005年的影响因子达到了9.8左右。

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