基于拓扑绝缘体的自旋霍尔纳米振荡器的制备及其微波发射性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

项目摘要

With the advantages of small size, easy integration and wide-band current modulation, spin nano-oscillator(SNOs) is expected to be the basis of the next generation of microwave devices. The Spin Hall effect (SHE) - driven microwave emission nanostructured oscillators (SHNOs) have attracted a lot of attention due to their simple structure and easy preparation of synchronous arrays. At present, the microwave emission of SHNOs is faced with a series of shortcomings, such as low output power, large linewidth and high critical driving current. In view of this key problem, this project will prepare topological insulator / ferromagnetic thin film multilayers by using magnetron sputtering, and use the huge current-spin current conversion efficiency of topological insulator and the synchronous coupling effect between nano-oscillators to prepare high output power, high quality factor, low power consumption topological insulator based-SHNOs. At the same time, the influence of the synchronous effect on the microwave emission performance of the nano-oscillators will be studied, and the synchronous coupling mechanism between the nano-oscillators will be clarified. The development of this project will provide a new idea for the practical application of topological insulator, and provide a basis for the realization of high-performance microwave devices.
自旋纳米振荡器具有尺寸小、易于集成化和可以实现电流宽频调制等优点,有望成为下一代微波技术的核心元件。基于自旋霍尔效应(SHE)驱动微波发射的自旋霍尔纳米振荡器(SHNOs)由于结构简单和容易制备同步阵列受到人们的广泛关注。目前SHNOs器件的微波发射面临着功率较低、线宽较大和临界驱动电流偏高等一系列不足。针对这些关键问题,本项目提出采用磁控溅射制备拓扑绝缘体/铁磁薄膜多层膜,利用拓扑绝缘体巨大的电流-自旋流转换效率和纳米振荡器间的同步耦合效应,制备出高性能和低功耗的拓扑绝缘体-SHNOs,研究同步效应对纳米振荡器微波发射性能的影响规律,并探究拓扑表面态在同步耦合时的物理机制。本项目的开展将为拓扑绝缘体的应用提供新的思路,同时为实现高性能的微波器件提供基础。

结项摘要

基于自旋霍尔效应驱动微波发射的自旋霍尔纳米振荡器(SHNOs)具有尺寸小、易于集成化和可以实现电流宽频调制等优点,有望成为下一代微波技术的核心元件。本项目采用磁控溅射制备拓扑绝缘体/铁磁薄膜多层膜,利用拓扑绝缘体巨大的电流-自旋流转换效率,从而降低SHNOS驱动电流和器件功耗。.首先,利用室温磁控溅射制备出具有三角相Bi2Te3合金,基于自旋轨道-铁磁共振(ST-FMR)测得5nm PtBi2的自旋扭矩效率SOT 高达0.2,它的自旋霍尔电导约为105 ℏ/2e S/m, 与PtTe2和拓扑绝缘体等拓扑材料的自旋霍尔电导率相当。同时PtBi2 的电阻率比其它 Bi 基拓扑绝缘体材料的电阻率低得多,使得它更有利于降低SHNOS驱动电流和器件功耗。.其次,利用磁控溅射在Al2O3单晶衬底上制备出表明平整、高质量外延的Bi2Te3薄膜,利用自旋轨道-铁磁共振(ST-FMR)等手段测得Bi2Te3的自旋霍尔角为0.13左右。.综上,我们基于磁控溅射制备出高质量的 Bi2Te3、PtBi2 两种薄膜,具有较高的自旋霍尔角和电导率。本项目的开展为拓扑绝缘体是应用提供新的路径,同时为实现高性能的自旋霍尔纳米振荡器提供材料基础。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

鞣酸通过下调TMEM16A的表达抑制人结肠癌细胞SW620细胞的增殖
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    重庆医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李尚坤;傅仲学;文坤明;吴星烨
  • 通讯作者:
    吴星烨
基于核回归的移动通信信号干扰评估算法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    计算机仿真
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李燕龙;李尚坤;丁勇;詹德满
  • 通讯作者:
    詹德满
基于时域有限差分和非参数核回归的室内移动通信干扰信号预测模型研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    计算机应用研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李尚坤;李燕龙;王俊义;丁勇
  • 通讯作者:
    丁勇

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码