磁性异质结的自旋注入及自旋输运性质的研究的任务书.docx

磁性异质结的自旋注入及自旋输运性质的研究的任务书
任务书
任务名称：磁性异质结的自旋注入及自旋输运性质的研究
任务背景：
随着纳米材料研究的不断深入，磁性异质结材料因其独特的物理特性引起了广泛关注。其中，磁性异质结具有较好的自旋极化性能，是电子自旋学研究的重要材料。然而，磁性异质结的自旋注入及自旋输运性质尚未得到深入研究，这给其应用带来了很大的限制。因此，本任务旨在研究磁性异质结的自旋注入及自旋输运性质，为其应用提供理论依据。
任务目标：
1.研究磁性异质结材料的结构特性和电子结构特性；
2.分析电子自旋输运过程中的机理，探究其与电子能带结构和晶格结构之间的相互作用；
3.通过实验验证理论分析，测定磁性异质结材料的自旋极化性能、自旋注入效率和自旋输运效率；
4.建立磁性异质结材料的自旋注入及自旋输运特性模型，并预测其在半导体尺寸效应等条件下的性能；
5.提出优化磁性异质结材料自旋注入及自旋输运性质的方法和方案。
任务方法：
1.磁性异质结材料的制备：采用分子束外延等方法制备磁性异质结材料。
2.结构电学特性研究：通过扫描隧道显微镜、X射线繁衍等手段研究磁性异质结材料的结构电学特性。
3.理论模拟研究：通过基于密度泛函理论的计算，建立磁性异质结材料的自旋输运模型，探究其自旋注入及自旋输运机制，并分析其与材料结构及电子能带结构的相互作用。
4.自旋计算方法：采用自旋极化态密度泛函理论（SP-DFT）等计算方法，研究磁性异质结材料的自旋注入、自旋输运性能等。
5.自旋传输实验：通过电学和光学方法，测量磁性异质结材料的自旋注入效率、自旋输运效率等自旋相关性质，并对实验结果进行分析和解释。
任务成果：
1.发表不少于3篇与任务研究相关的SCI论文；
2.建立磁性异质结材料的自旋注入及自旋输运特性模型，并预测其在半导体尺寸效应等条件下的性能；
3.提出优化磁性异质结材料自旋注入及自旋输运性质的方法和方案。
任务进度：
开始时间：2021年10月1日
结束时间：2023年9月30日
任务经费：
本任务经费共计20万元，其中包括材料制备、实验设备购置、理论模拟计算等方面的费用。