自旋反转效应对铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻的影响

考虑到自旋反转效应,用量子力学隧穿方法,计算铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻。

钙钛矿型稀土锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_xMn_(1-x)O_3的磁性和巨磁电阻效应

采用溶胶 凝胶工艺制备了La0 .7Sr0 .3FexMn1 -xO3化合物 ,研究Fe掺杂对材料的导电性能、磁性能、磁电阻性能的影响。发现随Fe含量的增加 ,材料的电阻率提高 ,铁磁居里温度 (TC)下降 ,巨磁电阻效应增强。观察到x =0 0 5和x =0 0 8的样品的电阻率随温度变化曲线出现双峰。对于x =0 0 8的样品 ,在室温附近磁电阻达到 18% (8× 10 5 A·m- 1 外场 )。对于x >0 0 8的样品 ,金属 绝缘体转变温度均比相应的铁磁 顺磁转变温度低 5 0～

巨磁电阻效应

介绍了巨磁电阻效应的概念和研究意义,对金属及其合金的磁电阻效应、负巨磁电阻效应以及正磁电阻效应产生的机理进行了简要分析,并展望了巨磁电阻效应未来的研究。

Ni_(80)Fe_(20)/Al_2O_3/Ni_(80)Fe_(20)隧道结磁电阻与退火效应的研究

采用磁控溅射技术制备了Ni80Fe20/Al2O3/Ni80Fe20磁性隧道结样品,观测了该隧道结次伏安特性及隧道磁电阻的磁化曲线.研究了中间绝缘层结构和厚度及不同退火条件对隧道结磁电阻效应的影响.结果表明,中间氧化物的厚度对磁电阻值起调节作用,在3～7nm范围内磁电阻基本呈现单调递减现象,是提高磁隧道结性能必须考虑的因素;发现隧道结磁电阻随退火温度升高而增加,并在230℃左右达到最大.

EuS/Ta异质结的极大磁电阻效应

在铁磁/超导异质结中,铁磁体的交换场通过近邻效应将导致超导体准粒子态密度的塞曼劈裂.基于该效应,在外磁场不强的情况下,通过外加磁场可以有效地调节铁磁/超导界面处的交换作用,从而实现超导体在正常态和超导态之间转换,产生极大磁电阻.本文利用脉冲激光沉积方法制备了EuS/Ta异质结并研究了其电磁特性.Ta在3.6 K以下为超导态,EuS在20 K以下为铁磁态.在2 K时,EuS/Ta异质结中可观测蝴蝶型磁滞回线,证明在低磁场下(<±0.18 T)异质结中EuS铁磁态和Ta超导态共存.磁输运测试表明,通过施加外磁场可以有效调节EuS的交换场,随着交换场的增大,同时也加强了界面处的交换作用,从而抑制Ta的超导态,实现了Ta在超导态和正常态之间的转变,在EuS/Ta异质结中观测到了高达144000%的磁电阻.本文制备的EuS/Ta异质结具有极大磁电阻效应,在自旋电子学器件中有潜在的应用前景.

大截面高压电缆导体交流电阻的优化

由于集肤效应的影响,大截面高压电缆导体的交流电阻远大于直流电阻,不仅会导致电缆线路的载流能力降低,还会产生更大的线路损耗。为解决该问题,通过分析电缆导体集肤效应的产生原理和影响因素,探索降低导体交流电阻的措施,试制了不同设计结构的导体样品,并采用电压电流相位差法对样品进行交流电阻测量研究。结果表明:截面积为800 mm2的电缆分割导体的交流电阻比紧压圆形结构降低了约7.5%;截面积≤1 600 mm2的瓦楞形分割导体与扇形分割导体的交流电阻相差不大;采用单线绝缘可以有效降低交流电阻,其中漆包单线比氧化单线对交流电阻的降低效果更明显,但前者的生产成本和安装成本更高;对于紧压圆形和分割导体,同向绞合均比异向绞合结构更能有效降低交流电阻,适当提高紧压系数和增加单线根数也均能降低交流电阻。

CuSO_4电解液中XLPE电缆绝缘老化的试验研究

在实验室中利用水针法加速老化试验了浸在CuSO4电解液中的XLPE电缆试样,测量电缆绝缘电阻并观察电缆表面发现,CuSO4溶液中电缆树枝老化发展较快,但在老化过程中极性效应明显,且在针孔缺陷处有许多棕红色树枝状物质。物理和能谱分析确定生成物有单质铜和铜的硫化物、氧化物等;最后分析了水树生长过程中的电化学机理。

单孔柱 孔汇聚结构放电通道电阻率

分析了柱-孔汇聚结构放电通道的电阻率,认为因库仑碰撞而引起的经典电阻率不足以解释放电通道的等效阻抗,应根据广义欧姆定律,充分考虑强磁场环境下特有的霍尔效应项才能更好地解释放电通道的等效阻抗。理论研究表明,在阴极等离子体温度较低(约为3 eV)时,放电通道的等离子体密度与磁场强度近似呈正比例关系,与有效电子密度近似呈反比例关系。基于“强光一号”加速器实验平台开展了单孔柱孔汇聚结构的电流传输实验,利用实验数据结合广义欧姆定律推算出放电通道的有效等离子体密度为10^(15)~10^(16) cm^(-3)。从广义欧姆定律出发,考虑强磁场对放电通道电阻率的影响,修正了电阻率估算方法,为估算单孔柱孔汇聚结构间隙短路后的损失电流提供了一个新的研究角度。本文研究结果可用于大型脉冲功率装置早期电路仿真研究以估算装置电流损失程度,为装置研制提供技术基础。

磁性金属-绝缘体颗粒薄膜

介绍了磁性金属 绝缘体颗粒薄膜的结构特征与电阻率的关系 ,评述了作为磁传感器件、高密度记录介质和读出磁头潜在应用相关的磁阻效应、巨霍尔效应、高矫顽力特性 .

基于阳极弱反型层消除负阻效应的新型SOI LIGBT

在SOI衬底上,制作了一种基于阳极弱反型层消除负阻效应的新型横向绝缘栅双极晶体管(SOI AWIL-LIGBT)。利用反型所形成的高阻值电阻来使PN结阳极快速导通,阳极P+区中的空穴可以更快地注入漂移区,从而消除负阻效应。仿真结果表明,该新型LTGBT在保证关断速度不变的情况下,击穿电压为307V(漂移区长度为18μm)比,比常规SA-LIGBT提升了56%,并消除了负阻效应。

有机介质电容器的吸收效应

本文主要探讨聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚酯等电容器的介质吸收效应,并以实验为基础,研究了这些电容器短路放电后的恢复电压与充电时间、充电电压、电容量和绝缘电阻之间的关系。对在各种情况下测得有机介质电容器放电后的恢复电压文中也进行了分析。

镀NiFeB膜的绝缘层包裹BeCu丝的巨磁阻抗效应和低频磁电阻效应

用化学镀方法制备了镀NiFeB膜的绝缘层包裹BeCu复合结构丝. 该复合结构丝在较低频率驱动电流下有较大的巨磁阻抗效应. 在10 kHz时磁阻抗效应(Z/Z)max达31.4%, 500 kHz时(Z/Z)max为250%. 同时在较低频率驱动电流下出现了磁电阻效应, 当频率为540 Hz时磁电阻效应(R/R)max为-8.5%, 10 kHz时(R/R)max达38.7%. 由于软磁NiFeB层的作用, 当交流驱动电流通过BeCu导电丝时产生了等效电阻和电感, NiFeB复合丝的巨磁阻抗效应特性和低频磁电阻效应与此密切相关.

不同场强下金属化聚丙烯膜电容器泄漏特性

金属化聚丙烯膜电容器(MPPFC)是脉冲功率电源系统中的常用储能单元,应用于高场强的MPPFC电压降落现象显著。介质泄漏是降低储能效率的重要因素,绝缘电阻提供了泄漏的路径。本文以MPPFC为对象,通过测量其的绝缘电阻来研究的泄漏特性。测试结果表明MPPFC的等效绝缘电阻对场强极其敏感,随着场强增加,等效绝缘电阻急剧减小。结晶度显著影响薄膜的等效绝缘电阻。结合Poole-Frenkel效应的等效绝缘电阻计算结果表明,影响等效绝缘电阻的关键参数是电场强度、电导率和Poole-Frenkel效应系数,本文等效绝缘电阻计算值与测试结果吻合。

FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应

利用射频共溅射的方法制备了不同金属含量fv的Fe-SiO2金属-绝缘体颗粒膜, 系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻(TMR)效应. 在fv = 0.33处得到最大磁电阻值为- 3.3%. 在同样的制备条件下保持fv = 0.33, 用Co取代Fe得到一系列的(Fe100 -xCox)0.33(SiO)2)0.67的颗粒膜. 对其TMR的研究发现在x = 53时得到最大的磁电阻值- 4.5%, 且Co对Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构. 由Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率P和Co的原子百分数x的关系曲线和实验测得的TMR-x曲线具有相似的变化趋势. 表明在FeCo-SiO2膜中由于磁性颗粒自旋极化率P的提高而使TMR变大.

Co_(0.525)Fe_(0.475)MnP化合物的室温磁热效应和磁电阻效应

采用多步骤固态烧结方法合成了具有单一Co2P相的Co0.525Fe0.475MnP化合物,其反铁磁有序温度在室温附近。在升温过程中,这种化合物经历两个连续的磁转变:在285 K发生反铁磁到铁磁的一级相变,在375 K发生由铁磁到顺磁的二级相变。在0～5 T的外磁场中,两个相变点温度对应的最大磁熵变分别为1.1 J/(kg·K)(303 K)和-2.0 J/(kg·K)(383 K)。外磁场为零时,随着温度的降低电阻率曲线在铁磁到反铁磁转变温度附近出现极小值,是铁磁有序与反铁磁有序的竞争所致。在35 K再次出现的电阻率极小值,可归因于由Fe替代Co引起的自旋无序所导致的金属-绝缘体转变。在5 T磁场中磁电阻率的最大值对应温度为200 K时的-2.5%,在反铁磁温度以上磁电阻率迅速减小。这表明,这种化合物的磁电阻效应源于外磁场对反铁磁有序的影响。

La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3样品的磁和电子输运性质研究

实验研究了La2/3Ca1/3MnO3 样品零磁场下的电阻率和低磁场下的磁化强度随温度的变化行为.结果表明,除了居里温度(TC)外还存在另一特征温度 Tonset,高于 Tonset的样品为典型的顺磁绝缘体,而低于 TC 的样品为典型的铁磁金属,但在Tonset和TC 之间,样品的磁化率大大偏离居里 外斯定律,同时其导电特性显示出明显的反常.对观察到的不寻常导电特性,根据铁磁金属集团在顺磁绝缘体背景上随机分布的假设,进行了分析与探讨.

超大各向异性磁电阻效应的研究进展

由于电荷、自旋、轨道、晶格之间的耦合作用，强关联体系呈现了许多有趣的物理特性。在掺杂的钙钛矿型锰氧化物Ln1-xAxMnO3（Ln和A分别为稀土和碱土离子），通过掺杂、应力、外场等可以引起电荷、自旋、轨道、晶格之间耦合的微妙变化，从而引起显著的物理性质的改变。

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关键词:碳化硅;功率器件;二极管;结型场效应晶体管;金氧半场效晶体管;绝缘栅双极型晶体管;门极可断晶闸管盛况,任娜,徐弘毅.碳化硅功率器件技术综述与展望[J].中国电机工程学报,2020,40(6):17411753.碳化硅器件作为一种宽禁带半导体器件,具有耐高压、高温,导通电阻低等优点,碳化硅器件技术的提升将助力于电力电子技术朝着高频、高效、高功率密度的方向前进。浙江大学盛况教授就SiC器件结构发展历史入手,介绍了产业界器件发展历史,并就SiC各器件的特点进行总结,对各类器件结构和工艺的优化及应用进行报道。通过各类型器件对比,指出未来五年内SiC器件的研究内容将集中在衬底和外延质量的提升、栅氧工艺的优化和器件可靠性的提高、高压大容量SiC器件的研发以及超级结等新型器件结构等方面,并针对上述技术进行了更为详细的分类报道。此外,如何实现SiCIGBT和GTO器件技术的产业化和大规模使用,抑制缺陷对器件生产的良率,以及突破碳化硅超级结一维单极性器件的性能等技术仍亟待研究。

谐波对电力电缆线路损耗的影响

介绍谐波产生的原因和基本原理,对高次谐波引起电力电缆电阻损耗、线路介质损耗和三相四线制电缆线路损耗分析,表明可以通过对电缆自身设计参数以及线路敷设方式的优化,来减小高次谐波对线路损耗的影响,为电力电缆载流量的计量提供了一定的理论参考。