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CSNS多功能反射谱仪发表多项极化中子反射用户实验成果
文章来源:  |  发布时间:2019-11-27  |  【 】 【打印】 【关闭】  |  浏览:3035次

  多功能反射谱仪(MR)作为中国散裂中子源(CSNS)首期建设并已开放运行的三台谱仪之一,是研究薄膜材料结构及磁结构的重要手段。自2018年9月CSNS开放运行以来,谱仪科学家朱涛研究员等精心组织,完成了多项用户实验,涵盖自旋电子学、多铁氧化物薄膜、有机太阳能薄膜电池等研究领域,用户实验成果发表论文6篇,其中4篇采用极化中子反射技术(PNR),成果产出快于其他散裂中子源同时期同类谱仪。

  PNR充分利用了中子具有磁矩的特性,是研究薄膜磁性,尤其是磁结构复杂的氧化物薄膜磁性的最佳手段,也是MR最重要的一个功能。钇铁石榴石(YIG)是自旋Seebeck效应及自旋Hall效应研究的主要材料,但如何制备均匀的YIG薄膜、及其相应的磁结构还是一个有待解决的问题。中科院物理研究所蔡建旺研究员课题组依托MR对磁控溅射制备的YIG薄膜的工艺及相关磁结构进行了研究,通过PNR测量发现离轴磁控溅射的YIG薄膜的界面过渡层小于2nm、整个薄膜磁性与块体一致,并分布均匀,为相关薄膜进一步研究自旋Seebeck效应及自旋Hall效应奠定了基础。该工作近日发表在国际应用物理领域知名期刊Applied Physics Letters。

  中科院深圳先进研究院李江宇研究员课题组长期从事组分和结构可调的复杂氧化物薄膜的高质量外延薄膜生长技术的研究。该课题组通过溶液法制备了BTFM-CTO体系室温多铁外延薄膜,通过STEM、PFM、SHG等方法证明了其室温下的强自发铁电极化,观察到室温下的磁致极化翻转现象,但并不清楚其室温磁性究竟有多大。通过利用PNR确认其具有室温弱铁磁性质,其上限为0.07±0.035mB/Fe,为该系列薄膜的如何进一步提高其室温磁性提供重要的参考。该工作近期在国际知名综合类期刊National Science Review在线发表。

  

  随着MR最主要的极化中子反射功能的成功应用,以及多篇采用极化中子反射技术的用户论文发表,CSNS为国内磁学研究增添了一个重要研究手段。

  CSNS多功能反射谱仪发表多项极化中子反射用户实验成果 
GGG/YIG/Pt薄膜的极化中子反射谱

  CSNS多功能反射谱仪发表多项极化中子反射用户实验成果 
BTFM-CTO室温多铁性薄膜的磁性表征

  多功能反射谱仪已发表用户论文链接:

  [1] J. Phys.: Condens. Matter 31, 285801 (2019); https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab172a

  [2] Sci. Rep. 9, 6708 (2019); https://doi.org/10.1038/s41598-019-43251-1

  [3] Appl. Surf. Sci. 486, 274 (2019); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.05.007

  [4] Angew. Chem. Int. Ed. 58, 2 (2019). https://doi.org/10.1002/anie.201909241

  [5] Appl. Phys. Lett. 115, 182401 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5124832

  [6] National Science Review (2019); https://doi.org/10.1093/nsr/nwz143

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