主讲人: 魏大海 研究员 (中国科学院半导体研究所)
题目: 重金属磁性异质结中的自旋-轨道输运研究
时间: 2025年8月19日(周二)上午10:00
地点: 理工楼1318会议室
邀请人: 杨德政
报告摘要:
磁性材料与重金属构成的异质结具有丰富的自旋、轨道效应，是自旋轨道矩磁随机存储器的核心结构。近年来，新型亚铁磁、反铁磁自旋电子材料，以及轨道流概念的提出及证实，更极大丰富了其物理内涵与应用前景。本报告将首先介绍基于过渡-稀土亚铁磁合金的磁性异质结，通过反常霍尔效应和自旋霍尔磁电阻效应，揭示了亚铁磁磁矩补偿点附近，由于两套自旋子晶格竞争导致的非共线磁矩排列以及自旋极化补偿行为。进一步研究了亚铁磁磁矩补偿、界面元素偏析对于自旋轨道矩效率和界面DMI相互作用的调制行为。其次，本报告介绍基于Pt/Co异质结的轨道流分离与协同磁矩翻转研究。通过设计重金属/铁磁异质结，利用自旋流和轨道流扩散特性的差异，实现了轨道流与自旋流的分离；采用不同的重金属插层调控轨道流-自旋流的转换极性，获得轨道流协同自旋流增强翻转效率。这些发现不仅深化了对亚铁磁自旋输运机制的理解，也为基于轨道流设计高速低功耗磁存储器件提供了理论依据。
个人简介：
魏大海，中国科学院半导体研究所研究员、博士生导师。2009年博士毕业于复旦大学物理系，2010-2015年先后在日本东京大学物性研究所、德国雷根斯堡大学开展博士后研究工作。魏大海研究员主要致力于半导体自旋电子学的物理与器件研究，基于新型自旋电子材料开展注入、探测以及调控，通过自旋霍尔效应、自旋轨道矩等自旋相关输运现象，探索自旋流的各种新奇特性及其可能的应用。在Nature Communications、Phys.Rev.Lett., 等期刊上发表70余篇论文。曾获“国家海外高层次青年人才”、德国“洪堡”学者奖金、亚洲磁学联盟青年学者奖，作为负责人入选首批“中科院稳定支持基础研究领域青年团队”，承担十三五国家重点研发计划“量子调控与量子信息”专项青年项目。
