钇铁石榴石(yttrium iron garnet,YIG)的自旋输运特性一直是自旋电子学的研究重点之一.Bi作为YIG最常见的掺杂元素,其薄膜Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)的磁光特性已经被广泛研究.但Bi^(3+)取代Y^(3+)对YIG自旋输运的影响规律还没有被系统...钇铁石榴石(yttrium iron garnet,YIG)的自旋输运特性一直是自旋电子学的研究重点之一.Bi作为YIG最常见的掺杂元素,其薄膜Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)的磁光特性已经被广泛研究.但Bi^(3+)取代Y^(3+)对YIG自旋输运的影响规律还没有被系统地研究过.本文利用溶液旋涂法制备了不同掺杂比的Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)薄膜,并研究Bi掺杂对YIG薄膜形貌结构和自旋输运性能的影响.结果表明Bi掺杂没有改变YIG的晶体结构,掺杂比上升令薄膜的吸收强度增大,带隙减小.XPS表明了Bi^(3+)和Bi^(2+)的存在.Bi掺杂在自旋输运上的调控体现在Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)薄膜的磁振子扩散长度相比纯YIG薄膜有所减小.同时研究发现Pt/Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)薄膜中依然可以检测到明显的自旋霍尔磁电阻,并在x=0.3时振幅最大.展开更多
文摘钇铁石榴石(yttrium iron garnet,YIG)的自旋输运特性一直是自旋电子学的研究重点之一.Bi作为YIG最常见的掺杂元素,其薄膜Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)的磁光特性已经被广泛研究.但Bi^(3+)取代Y^(3+)对YIG自旋输运的影响规律还没有被系统地研究过.本文利用溶液旋涂法制备了不同掺杂比的Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)薄膜,并研究Bi掺杂对YIG薄膜形貌结构和自旋输运性能的影响.结果表明Bi掺杂没有改变YIG的晶体结构,掺杂比上升令薄膜的吸收强度增大,带隙减小.XPS表明了Bi^(3+)和Bi^(2+)的存在.Bi掺杂在自旋输运上的调控体现在Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)薄膜的磁振子扩散长度相比纯YIG薄膜有所减小.同时研究发现Pt/Bi_(x)Y_(3-x)Fe_(5)O_(12)薄膜中依然可以检测到明显的自旋霍尔磁电阻,并在x=0.3时振幅最大.
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