Epitaxial growth of complex oxide thin films and heterostructures for the next generation of spintronics devices

Aquest projecte se centra en el desenvolupament i la comprensió de dispositius quàntics d'espín, amb especial atenció al transport d'espín a través d'heteroestructures ferromagnètiques/ antiferromagnètiques (FM/AFM). Els dispositius basats en l'espín ofereixen alternatives promet...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Chen, Shoulong
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2025
País:España
Institución:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:321422
Acceso en línea:https://ddd.uab.cat/record/321422
Access Level:acceso embargado
Palabra clave:Espintrònica Antiferromagnets
Spintronics Antiferromagnets
Espintrónica Antiferros
Ciències Experimentals
538.9
Descripción
Sumario:Aquest projecte se centra en el desenvolupament i la comprensió de dispositius quàntics d'espín, amb especial atenció al transport d'espín a través d'heteroestructures ferromagnètiques/ antiferromagnètiques (FM/AFM). Els dispositius basats en l'espín ofereixen alternatives prometedores a l'electrònica basada en la càrrega gràcies al seu potencial per a un funcionament de baix consum i alta velocitat. En aquest context, comprendre com es propaga el corrent d'espín a través dels materials AFM és d'importància fonamental i tecnològica. En aquest treball, investigo la transmissió del corrent d'espín des d'un ferromagnet (FM) cap a un antiferromagnet (AFM) ajustant sistemàticament l'orientació cristal·lina de la capa AFM. Controlant la direcció de creixement i la simetria de xarxa de les pel·lícules primes d'AFM, pretenem modular la transparència d'espín i el transport anisotròpic, que normalment estan governats per la interacció entre la direcció de polarització d'espín i el vector de Néel. Per generar i detectar corrents d'espín, fem servir l'efecte de "spin pumping" mitjançant ressonància ferromagnètica (FMR) i detectem el senyal transmès a través de l'efecte Hall invers d'espín (ISHE) en una capa metàl·lica no magnètica (NM). Mitjançant la fabricació d'una sèrie d'heteroestructures FM/AFM/NM amb diferents gruixos i orientacions de l'AFM, analitzem la longitud de decaïment i l'eficiència de transmissió del corrent d'espín en funció de la configuració cristal·lina. Aquesta recerca aporta coneixement sobre els mecanismes microscòpics del transport d'espín en aïllants antiferromagnètics i ajuda a establir un marc per al disseny de dispositius d'espín eficients basats en materials AFM. Els resultats podrien obrir el camí a nous dispositius d'espintrònica amb una millor escalabilitat i robustesa, aprofitant els avantatges intrínsecs dels antiferromagnets com la magnetització neta nul·la, la dinàmica d'espín ultraràpida i la immunitat als camps magnètics externs.