广州白云升降车出租,   白云区升降车出租,  广州升降车出租   硅和锗基等半导体材料微电子产业中常见的传统材料。在过去五六十年间，由传统半导体材料制成的传统芯片己经在日常生活中大面积普及。随着对大密度、高速度的数据存储和运算的需求的增加，芯片单位面积的晶体管尺寸越来越小，晶体管个数随即越来越多。传统硅和锗基的晶体管架构基于操控电荷自由度的工作原理。随着晶体管尺寸的进一步减小到６０ｎｍ以下时，晶体管热耗散的问题显著，阻碍了晶体管的性能的提高。当晶体管尺寸进一步减小到５ｒｕｎ以下时，量子隧穿效应又开始凸显。电子可以通过隧穿效应直接从源端穿过势垒到达漏端，使得传统晶体管“关”这个状态难以实现。目前传统晶体管能耗问题凸显，量子效应开始出现，摩尔定律渐渐失效。为了应对这些困难，提出了三个方向：１、发展新的材料和器件；２、构筑新的电路架构和封装；３、开发新的计算范例。

        自旋电子学是一种新兴的学科和技术。它利用电子的自旋自由度，使晶体管中除了电荷输运外，还另外引入电子的自旋。１９８８年巨磁阻和１９９５隧道磁电阻的发现，推动了磁存储产业的发展。目前硬盘磁头是自旋电子学领域中，最早商业化的产品。此外，自旋电子学尚有许多充满潜力的应用，例如磁性随机内存（ＭＲＡＭ）、自旋场发射晶体管（ＳＦＥＴ）、自旋发光二极管（ＳＬＥＤ）。与电荷自由度相比，自旋具有传输速度快，功耗低，抗辐射，非易失等特点。非易失性是指数据在断电的情况下仍不丢失，因此会降低当今物联网大数据的存储和处理过程中的能耗。自旋电子学材料包括自旋源材料和自旋沟道材料等。自旋源材料需要有一定的自旋极化率，可以产生净的自旋极化。例如传统的磁性金属、磁性半导体、磁性半金属以及近年来热门的拓扑绝缘体，都具有一定的自旋极化率。

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       传统自旋的极化是通过磁极化的方法来实现：通过外加磁场产生自旋极化。在传统铁磁性材料中，费米面处能带发生自旋劈裂，因此可以产生净的自旋极化。由于拓扑绝缘体的发现，通过电学的方法产生自旋极化变为可能。电极化通常发生在强自旋轨道耦合材料中。这类材料由于其自旋轨道耦合作用强，一旦通过电场给予电子初始动量后，相反自旋方向的电子会沿着相反的路径移动，因此会产生净的自旋极化。传统的基于电荷自由度的半导体是通过电场来实现开关功能的，因此通过电场的方法来产生操控自旋极化，更有利于与传统半导体工艺和器件结构的集成。三维拓扑绝缘体，由于存在自旋动量锁定的表面态，一旦在表面上通过电场给予电子初始动量后，自旋极化发向便与动量方向垂直锁定，并且会产生较高的自旋极化率。

       本文以拓扑绝缘体新型自旋阀及其相变体系的新型三维矢量磁传感等原理性器件的制备和特性为研究重点，研究了拓扑绝缘体中全电学自旋的产生和相变体系中自旋参与的负磁阻现象，以求能将自旋这一自由度引入到电子元器件中，满足日后器件应用所需要的传输速度快，功耗低，抗福射，非易失等性质。

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