导读:本文包含了自旋波论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:克尔,绝缘体,效应,量子,格林,各向异性,方法。
自旋波论文文献综述
沈瑞昌,张国强,王逸璞,游建强[1]（2019）在《腔自旋波混合系统的研究进展》一文中研究指出近年来腔自旋波混合系统引起人们的研究兴趣.基于自旋波体系的优点,有望建立一个以自旋波量子为核心的、实现不同物理系统之间信息传递的平台.本文简要介绍了腔自旋波混合系统的发展进程,阐明自旋波量子与微波腔光子的耦合机制;着重介绍了近期在腔自旋波混合系统中关于非线性和赝厄米性方面的研究进展,其中包括非线性效应引起的腔自旋波量子极化激元的双稳,宇称-时间(PT)对称哈密顿量的实现和PT对称自发破缺相变二阶奇点的观测,以及如何构造非PT对称的赝厄米哈密顿量来实现叁阶奇点等.(本文来源于《物理学报》期刊2019年23期）
刘万生,马坤[2]（2019）在《自旋波让未来芯片不再烫手》一文中研究指出本报讯（记者刘万生 通讯员马坤）日前，大连理工大学物理学院、叁束材料改性教育部重点实验室教授王译与新加坡国立大学教授Hyunsoo Yang合作，利用自旋波翻转磁矩实现数据存储与逻辑运算。该成果11月29日发表于《科学》。现代电子器件尺寸越来越小(本文来源于《中国科学报》期刊2019-12-02）
邱志勇[3]（2019）在《绝缘体中的自旋波调控》一文中研究指出绿色低能耗是信息功能器件的重要追求目标之一。能够在绝缘体中长距离传播的自旋波(纯自旋角动量的传输)无疑是新一代信息功能器件中替代电流成为信息载体的强力候补。追求自旋波的高效激发、调控、探测成为基于自旋波信息功能应用的核心课题,而与之相对应的自旋电子功能材料是解决问题的关键。报告人近(本文来源于《第十届国际（中国）功能材料及其应用学术会议、第六届国际多功能材料与结构学术大会、首届国际新材料前沿发展大会摘要集》期刊2019-11-23）
金钻明,阮舜逸,李炬赓,林贤,任伟[4]（2019）在《稀土正铁氧体中THz自旋波的相干调控与强耦合研究进展》一文中研究指出基于反铁磁材料的自旋逻辑器件被认为具有更低的能量损耗、更快的速度和更高的稳定性,这使得反铁磁材料的超快自旋动力学成为当前自旋电子学研究的热点.由于反铁磁体具有强的交换耦合和高的共振频率,将在GHz甚至THz波段得到广泛应用.本文综述了利用太赫兹(THz)脉冲的磁场分量与反铁磁自旋序之间的相互作用进行探测与操控.利用THz脉冲时域光谱,系统研究了反铁磁性稀土正铁氧体(RFeO_3)中自旋共振的非热激发及其弛豫动力学.总结了RFeO_3的准铁磁和准反铁磁自旋模式的共振频率,以及由R~(3+)-Fe~(3+)离子间的相互作用所确定的自旋重取向温区.不仅可以利用具有时间延迟的THz双脉冲实现DyFeO_3中自旋极化的相干控制,利用材料的各向异性以单个THz脉冲也可以实现YFeO_3中的自旋波相干调控.在Er_xY_(1-x)FeO_3单晶样品中,找到了自旋与真空磁子的关联交换耦合的实验证据,证明了存在以物质-物质相互作用形式的迪克协作耦合.最后,讨论了THz波在TmFeO_3晶体传播过程中诱导的磁极化子.(本文来源于《物理学报》期刊2019年16期）
邱荣科,王雪婷[5]（2019）在《磁性石墨烯结构中自旋波的性质》一文中研究指出为了了解自旋波在磁性石墨烯结构中的传播性质,采用格林函数方法和海森堡模型研究了磁性石墨烯结构中的自旋波频率和自旋波态密度,分析了温度、外磁场和各向异性对自旋波谱和自旋波态密度的影响.结果表明,在整个布里渊区Γ-M-K-Γ中,自旋波频率和自旋波态密度随约化温度的升高而减小.随着外磁场强度的增加,自旋波频率和自旋波态密度均随之增加.随着各向异性的增加,自旋波频率和自旋波态密度均呈现微小程度的提高.在布里渊区M-K中,温度、外磁场和各向异性对自旋波谱的影响较大.(本文来源于《沈阳工业大学学报》期刊2019年04期）
张国强[6]（2019）在《腔自旋波混合系统中非线性与非厄米性的理论研究》一文中研究指出为了利用不同量子系统的优点,科学家们提出了混合量子系统的概念。在各种混合系统中,腔自旋波混合系统受到了人们的广泛关注。一般情况下,腔自旋波混合系统由叁维微波腔中的微波光子(腔模)和钇铁石榴石(YIG)样品中的自旋波量子(Kittel模)组成。由于自旋之间的海森堡交换作用,YIG材料内部的自旋系综可以同时拥有较高的自旋密度和较低的耗散率,这使得腔自旋波混合系统可以达到强耦合区,甚至超强耦合区。利用腔自旋波混合系统良好的可调性和相干性,可以实现一些新颖的物理现象,比如自旋波量子梯度存储和腔自旋波电子学。除此之外,自旋波量子还可以和超导量子比特,声子和光学光子相互作用。将来,有望以自旋波量子为核心,将不同的物理系统耦合起来,实现一个多功能的量子网络。本博士论文中,我们理论上研究了腔自旋波混合系统中的非线性和非厄米性。非线性效应广泛地存在于各种物理系统中。在以前的自旋波研究中(没微波腔),由于YIG材料的磁晶(或形状)各向异性,自旋波量子之间存在相互作用,其可以导致自旋波模的双稳效应。作为一种基本的非线性效应,双稳不仅对基础物理研究很重要,而且在开光和存储方面有着潜在的应用。第叁章中,我们在腔自旋波系统中研究了自旋波克尔效应,其中一个YIG小球内的Kittel模和叁维矩形微波腔内的腔模相互作用。在考虑YIG材料的磁晶各项异性的情况下,我们可以用一个谐振子与一个克尔非线性振子耦合的模型描述该混合系统。这里,在偏置磁场沿着YIG的[100]([110])晶轴的情况下,自旋波克尔项的非线性系数为正(负)。当自旋波量子激发数目较多时,克尔非线性项可以等效成自旋波量子的有效频率移动。调节自旋波量子的频率使其和腔模大失谐(即近似解耦),此时,可以利用色散读出的方法测量自旋波量子的频率移动。此外,在腔自旋波极化激元的基底下,我们证明了腔自旋波极化激元的双稳。对于正(负)的克尔系数,极化激元的频率移动随着驱动功率呈现出逆时针(顺时针)的迟滞回线环。第四章是第叁章的拓展,在更一般情况下研究了腔自旋波极化激元的双稳效应。实验上除了直接驱动YIG球,还可以直接驱动微波腔。对于两种驱动方式,可以得到类似的双稳效应,但对应的临界功率不同。当微波光子和自旋波量子大失谐(近共振)时,直接驱动微波腔所需的临界功率远远大于(近似等于)直接驱动YIG小球所需的临界功率。除此之外,我们证明可以通过测量微波腔的传输谱来探测腔自旋波极化激元的双稳效应。我们的工作将腔自旋波混合系统的研究带到了非线性区域,对实验有一定的指导意义。相比于其它物理系统中的双稳效应,腔自旋波极化激元的双稳效应更容易控制。在量子力学中,为了保证拥有实的能谱,系统的哈密顿量必须是厄米的。然而,实际中所有的物理系统都会和环境相互作用从而产生增益或者耗散。一般情况下,大家利用量子郎之万方程或者主方程来处理这种非厄米的问题。其实,可以把这种耗散或增益包括到哈密顿量中,即非厄米量子力学。在非厄米物理中,奇点是一个很重要的概念,其中n-阶奇点代表线性的非厄米系统中n个本征模合并到一起。当非厄米的物理系统拥有赝厄米性时,系统的本征能谱也可以是实的。第五章中,我们在赝厄米的腔自旋波混合系统中研究了叁阶奇点。将两个YIG小球置于叁维微波腔中,实现了两个Kittel模同一个腔模的耦合。在合适的参数条件下,系统的有效哈密顿量具有赝厄米性,其中腔模的有效增益来源于微波腔对两束输入场的相干完美吸收。赝厄米性保证了系统的叁个本征值要么都是实的,要么有一个是实的,另外两个组成一个复共轭对。通过调节两个Kittel模和腔模之间的耦合强度,我们发现在参数空间中存在叁阶奇点。实验上,通过测量微波腔的总输出谱,可以观测到系统的赝厄米性和叁阶奇点。相比二阶奇点,叁阶奇点具有更丰富的物理,比如更复杂的拓扑性质和进一步提高探测器的灵敏度。此外,我们提出的方案或许可以用来探索其它有趣的赝厄米现象。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-06-01）
杨凯丽[7]（2019）在《磁性薄膜中表面自旋波的性质》一文中研究指出本文采用量子统计格林函数方法和海森堡模型研究了对称和非对称磁性薄膜的自旋波谱,自旋波态密度、表面自旋波和自旋波的空间分布。研究温度、外磁场、表面交换耦合、表面各向异性和薄膜厚度对表面二维布里渊区中表面自旋波存在区域和表面自旋波频率的影响。对于对称和非对称磁性薄膜,随着温度和外磁场的增加,声学和光学表面自旋波的存在区域先增大后减小。具有易平面表面各向异性的磁性薄膜的声学表面自旋波的存在区域比具有易轴表面各向异性的磁性薄膜的声学表面自旋波的存在区域大。而具有易平面表面各向异性的磁性薄膜的光学表面自旋波的存在区域比具有易轴表面各向异性的磁性薄膜的光学表面自旋波的存在区域小。发现几个特殊的频率区间,在特殊自旋波频率区间内,薄膜中呈现出有趣的自旋波分布。对于对称磁性薄膜,随着表面交换耦合的增加,声学表面自旋波的存在区域减小,而光学表面自旋波的存在区域增大。表面自旋波的存在区域随着薄膜厚度的增加而增大。声学和光学表面自旋波频率随着温度的增加而减小,随着外磁场的增强而增大。声学和光学表面自旋波频率随着表面交换耦合和表面各向异性增加而增加,但表面交换耦合和表面各向异性对声学表面自旋波频率的影响较大。随着磁性薄膜厚度的增加,声学和光学表面自旋波频率增大。对于非对称磁性薄膜,随着下表面交换耦合的增加,声学表面自旋波的存在区域减小,而光学表面自旋波的存在区域几乎不变;随着上表面交换耦合的增加,光学表面自旋波的存在区域增加,而声学表面自旋波的存在区域几乎不变。下表面各向异性的变化对光学表面自旋波的存在区域几乎没有影响,上表面各向异性的变化对声学表面自旋波的存在区域几乎没有影响。表面自旋波的存在区域随着薄膜厚度的增加而减小。本文的研究结果丰富了磁性薄膜中的表面自旋波的基础知识,有利于未来基于磁性薄膜的微波器件的建立。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-26）
廖云[8]（2019）在《有各向异性作用的铁磁与反铁磁海森堡模型的修正自旋波研究》一文中研究指出研究磁性晶体的各种热力学属性及它们与温度、各向异性的依赖关系,能让我们更加深入了解磁性材料的应用,为实验和工业领域的相关研究提供数据支撑,尤其是自旋电子器件的应用非常广泛。修正自旋波方法适用于低温低维领域,而本文将用来研究有最近邻和次近邻相互作用的S=1/2各向异性铁磁链及单离子各向异性S=1双亚晶格反铁磁链,两种模型均建立在一维海森堡模型的基础上。我们发现有关的热力学性质与温度变化显着相关,且表现出明显的各向异性依赖性;对应结果与其他方法所得的数据显着相关;和传统自旋波、格林函数方法等相比显示了优越性。全文分为四章,其分布如下:第一章,前言部分展示了背景与问题、论文的基本框架、研究所使用的方法。针对铁磁体和反铁磁体两种海森堡模型,该部分详细介绍了研究的对象、研究的方法、目前所取得的进展、研究的意义以及本文所研究的主要内容等。除此之外,我们针对对称性理论和修正自旋波方法展开了详细的讨论。第二章,我们建立有最近邻和次近邻各向异性相互作用的铁磁海森堡模型,并用修正自旋波方法来探讨一维条件下的低温热力学性质。通过控制z轴总磁化为零,并引入有效哈密顿量,实现对角化,得到色散关系和自恰方程。在本章中,基态能、比热峰值及对应位置,比热系数峰值及对应位置、磁化率系数峰值及位置等满足幂次定律、指数定律、线性定律;我们发现了比热及其系数的双峰行为;不管是各向异性还是各向同性,其临界条件均为α=-0.25,且在临界条件处,比热和磁化率分别表现为T^1/4和T^-4/3。第叁章,我们建立单离子各向异性双亚晶格反铁磁海森堡模型,并用修正自旋波方法来探讨一维条件下的低温热力学性质。通过引入加约束条件的自由能,使自由能对自旋波量子总数、拉格朗日因子的偏导为零,得到色散关系和自恰方程。在本章中,临界温度及其函数、临界激发能及其函数得到了讨论;Haldane关于整数自旋间隙的猜想得到的验证;针对内能和自由能,我们将修正自旋波所取得的结果与传统自旋波的结果整理成图像进行对比分析,发现修正自旋波方法能很好克服传统自旋波方法的热力学发散问题;温度低于0.4时,激发能和比热表现为温度的指数变化规律。第四章,我们将第二章与第叁章的现象进行对比、分析、总结,同时指出了局限性及展望。(本文来源于《广州大学》期刊2019-05-01）
张北宁[9]（2019）在《在磁畴壁中传播的自旋波束缚态的探测原理》一文中研究指出传统的CMOS器件工艺在历经几十年的发展后,现在已经进入了瓶颈期,低能耗与高集成度的矛盾限制了CMOS技术的进一步发展。而自旋波因其本身在磁性绝缘体材料的传播过程中没有焦耳热以及纳米尺度的波长范围等优良特性,在信息传输和数据处理等方面被给予了厚望。和电磁波类似,要引导自旋波的传播必须要有一个相应的磁结构,即自旋波波导。目前来看,用磁畴壁当作自旋波的波导是一个比较好的选择,其原因有下面两点:(1)磁畴壁相当于一个势阱,在频率合适的时候,自旋波会被束缚在里面传播,能耗较低;(2)磁畴壁仅需一个很小的外磁场就可以被移动,这个特性使得自旋波的操控更加方便。目前实验上对自旋波进行探测应用比较多的就是布里渊光散射技术(BLS),但是这项技术也存在着一些缺陷,BLS基于精密的光学仪器,成本较高且占地面积很大,无法在磁畴壁外面探测磁畴壁里面自旋波的信息。而本文主要针对在磁畴壁中传播的自旋波,提出了一种对其频率和波矢进行探测的新方法。本文所要讲述的工作主要总的来说包含了下面的两个方向:一是通过理论计算自旋波之间three-magnon的非线性效应;二是通过微磁学模拟对我们提出的理论方案进行仿真与验证。论文首先给出了一个Ne?el型磁畴壁的基本模型,并对磁畴壁的Walker解以及自旋波在磁畴和磁畴壁中的色散关系进行了计算。接下来,我们利用能量守恒和动量守恒重点分析了three-magnon的非线性过程,分别得到汇合过程和劈裂过程的理论公式,如果我们令(ω_i,k_i)表示入射自旋波,(ω_b,k_b)表示磁畴壁中的自旋波,那么汇合过程所满足的频率和波矢关系为?=?_i+?_b和k=k_i+k_b;劈裂过程中散射出来的自旋波频率满足?=?_i-?_b,波矢则满足k=(|k _i|~2-2|k_b|~2)~(1/2)e_⊥-k_b,其中e_⊥表示垂直磁畴壁的方向。论文的第二部分主要是利用微磁学模拟软件Mumax3进行数值仿真验证。我们首先对自旋波的色散关系进行验证,并给出了两个特定频率下自旋波在薄膜中的传播情况,进一步确定了色散关系的正确性。接下来,我们利用Matlab得到了自旋波的频谱和空间波矢的分布图,验证了three-magnon理论的正确性。最后,我们讨论了激发自旋波的微波磁场的幅度与three-magnon强度的关系,并通过对比这两个微波磁场的功率,进一步说明了用磁畴壁作为波导的低能耗特性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
汪月乐[10]（2019）在《钇铁石榴石薄膜的稀土改性及自旋波传感器应用研究》一文中研究指出钇铁石榴石(YIG)薄膜是自旋波长距离传播的理想载体,它决定了自旋波传播的属性。已经有很多关于YIG薄膜在室温下的磁化动力学研究报道。然而,对掺稀土的YIG薄膜在低温下的磁化动力学及自旋波特性研究相对较少,且稀土取代的YIG薄膜通常具有新颖的磁化动力学特性,因此本研究是十分有意义的。本文主要研究了掺稀土工艺制备的YIG薄膜和磁控溅射制备的异质结体系在变温与室温下的磁化动力学改性,并结合YIG薄膜的优点设计和制作出结构简单、成本低、灵敏度高的磁振子传感器。主要工作如下:第一部分,对采用液相外延工艺制备镧(La)取代的YIG单晶薄膜在变温下的磁化动力学特性进行了系统研究。首先,使用液相外延工艺在钆镓石榴石(Gd_3Ga_5O_(12))衬底上生长掺镧的钇铁石榴石(La:YIG)单晶薄膜。然后,在不同温度(55-300K)下测量La:YIG薄膜的铁磁共振(FMR)谱。实验表明:随着温度的升高,La:YIG薄膜的自旋波模式增多,这说明声子可以产生额外的自旋波模式;当温度从55K增加到300K时,La:YIG薄膜的铁磁共振线宽((35)H)发生了显着变化;低温下(35)H(T)的非线性行为表明镧是缓慢弛豫元素;La:YIG薄膜的吉尔伯特阻尼因子源自磁振子-磁振子和磁振子-声子的散射,这可以用于构建声子调谐的自旋波器件。第二部分,是采用磁控溅射稀土镝(Dy)对YIG薄膜进行异质结的改性,并研究YIG/Dy异质结体系在室温下的磁化动力学特性。文中先采用直流磁控溅射技术在纯YIG基片上生长厚度分别为10nm、20nm、40nm、60nm的四组稀土镝层,形成四组不同Dy厚度的异质结。实验证明,相对纯YIG薄膜而言,YIG/Dy异质结的磁化动力学性能的改性很明显。随着Dy层厚度的增加,YIG/Dy体系的铁磁共振线宽增加,吉尔伯特阻尼因子增大,磁光克尔信号增强,且具有对自旋波幅度放大的作用。第叁部分,设计并制作出基于YIG薄膜的磁振子传感器件。首先,通过Proe、HFSS软件分别设计出夹具和微带天线;其次,对尺寸为10×10mm~2的YIG薄膜进行光刻、刻蚀,得到传感器的核心部件。最后,利用加工出的自旋波传感器,找出幅值、频移与浓度和湿度之间的关系。实现了对四氧化叁铁纳米颗粒溶液浓度和环境湿度的有效检测。证明本研究实现的自旋波传感器具有结构简单、成本低、灵敏度高的特点,可应用于磁性纳米颗粒浓度和环境湿度的传感和检测。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
自旋波论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本报讯（记者刘万生 通讯员马坤）日前，大连理工大学物理学院、叁束材料改性教育部重点实验室教授王译与新加坡国立大学教授Hyunsoo Yang合作，利用自旋波翻转磁矩实现数据存储与逻辑运算。该成果11月29日发表于《科学》。现代电子器件尺寸越来越小
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自旋波论文参考文献
[1].沈瑞昌,张国强,王逸璞,游建强.腔自旋波混合系统的研究进展[J].物理学报.2019
[2].刘万生,马坤.自旋波让未来芯片不再烫手[N].中国科学报.2019
[3].邱志勇.绝缘体中的自旋波调控[C].第十届国际（中国）功能材料及其应用学术会议、第六届国际多功能材料与结构学术大会、首届国际新材料前沿发展大会摘要集.2019
[4].金钻明,阮舜逸,李炬赓,林贤,任伟.稀土正铁氧体中THz自旋波的相干调控与强耦合研究进展[J].物理学报.2019
[5].邱荣科,王雪婷.磁性石墨烯结构中自旋波的性质[J].沈阳工业大学学报.2019
[6].张国强.腔自旋波混合系统中非线性与非厄米性的理论研究[D].中国工程物理研究院.2019
[7].杨凯丽.磁性薄膜中表面自旋波的性质[D].沈阳工业大学.2019
[8].廖云.有各向异性作用的铁磁与反铁磁海森堡模型的修正自旋波研究[D].广州大学.2019
[9].张北宁.在磁畴壁中传播的自旋波束缚态的探测原理[D].电子科技大学.2019
[10].汪月乐.钇铁石榴石薄膜的稀土改性及自旋波传感器应用研究[D].电子科技大学.2019
论文知识图
