【作 者】：网站采编
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【摘 要】：文章目录 摘要 Abstract 专用术语注释表 第一章 绪论 1.1 引言 1.2 自旋电子学 1.3 新型材料研究 1.3.1 二维纳米材料石墨烯 1.3.2 过渡金属硫化物 1.3.3 常见拓扑材料 1.3.4 磁孤子材料 1.3.5 异质

文章目录

摘要

Abstract

专用术语注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 自旋电子学

1.3 新型材料研究

    1.3.1 二维纳米材料石墨烯

    1.3.2 过渡金属硫化物

    1.3.3 常见拓扑材料

    1.3.4 磁孤子材料

    1.3.5 异质结

1.4 斯格明子

1.5 国内外对拓扑绝缘子/铁磁异质结构存储器的最新研究

1.6 论文的主要工作和创新

1.7 论文的结构

第二章 基本理论与计算方法

2.1 引言

2.2 密度泛函(Density functional theory)

2.3 非平衡格林函数

2.4 LLG方程

2.5 自旋轨道矩和自旋转移矩

    2.5.1 自旋转移矩(STT)

    2.5.2 自旋轨道矩(SOT)

    2.5.3 STT-SOT混合扭矩模型

2.6 DMI效应

2.7 仿真软件介绍

    2.7.1 Materials Studio软件介绍

    2.7.2 VASP软件介绍

    2.7.3 Quantum ESPRESSO软件介绍

    2.7.4 OOMMF软件介绍

2.8 本章小结

第三章 拓扑材料与过渡金属硫化物电子结构

3.1 引言

3.2 Bi系材料能带、态密度计算

    3.2.1 Bi_2Se_3能带和态密度计算

    3.2.2 Bi_2Te_3能带和态密度计算

    3.2.3 Bi_2S_3能带和态密度计算

3.3 其他一些材料能带、态密度计算

    3.3.1 Sb_2Te_3能带和态密度计算

    3.3.2 MoSe_2能带和态密度计算

3.4 本章小结

第四章 磁性异质材料研究

4.1 材料各向异性能

    4.1.1 各向异性能介绍

4.2 MRAM存储器与磁矩翻转

4.3 磁性异质材料磁矩翻转研究

    4.3.1 SOT脉冲电流对磁矩分量的影响

    4.3.2 铁磁层各向异性对磁矩分量的影响

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间申请的专利

致谢

文章摘要:各种材料诸如二维纳米材料、过渡金属化合物等,它们的电子结构特性决定了它们的应用前景。本论文以第一性原理为基础,对一些材料的电子结构与其构建的器件电学特性进行了计算与分析,主要工作如下:（1）基于第一性原理,采用VASP软件仿真计算了数种材料的电子结构,包括能带和态密度,并分析了相关材料的带结构与费米能级的关系,其中带隙最小的是Sb2Te3,仅为0.16e V,这样更有利于电子的传导。三种Bi系材料都是只有一个狄拉克锥的三维拓扑绝缘体。Bi2Se3、Bi2Te3和Sb2Te3有着直接带隙半导体的特征。另外Sb2Te3表面态具有很强的抗外界干扰能力,即使体系中存在一定的缺陷、杂质等因素,表面态也能保持很好。（2）基于LLG模型,使用OOMMF软件,研究了Co Fe B/Bi2Te3材料异质结构的动力学特性。通过分析磁矩分布得出,在加入自旋轨道SOT写脉冲电流后,垂直磁隧道结的翻转速度和能耗都会有明显的提高。（3）进一步考察磁性材料各向异性常数,对磁矩分布及翻转特性的影响。研究表明,各向异性常数较大时,垂直磁矩分量幅度降低较快。另外,通过改变SOT写脉冲电流,可以调整在STT写脉冲电流阈值的幅度和持续时间,还可以进一步降低功耗。

文章关键词:

论文DOI:10.27251/d.cnki.gnjdc.2021.000757

论文分类号:TP333

文章来源：《磁性材料及器件》 网址: http://www.cxcljqj.cn/qikandaodu/2022/0224/501.html