磁性材料與微納器件基礎及前沿

第1章 2D範德華磁性材料概述
1.1 2D範德華磁性材料研究現狀
1.2 2D範德華磁性材料的種類
1.2.1 過渡金屬鹵化物
1.2.2 過渡金屬氧鹵化物
1.2.3 過渡金屬硫族化合物
1.2.4 過渡金屬磷硫化合物
1.2.5 過渡金屬鍺碲化合物
1.2.6 過渡金屬鉍碲化合物
1.3 2D範德華材料的磁性表征
1.3.1 光學探測技術
1.3.2 電學探測技術
1.3.3 力學檢測技術
1.3.4 實空間探測技術
第2章 自旋電子學
2.1 磁阻效應
2.1.1 正常磁阻效應
2.1.2 負磁阻效應
2.1.3 各向異性磁阻效應
2.1.4 巨磁阻效應
2.1.5 隧穿磁阻效應
2.2 反常霍爾效應
2.3 拓撲霍爾效應
2.4 量子霍爾效應
2.5 量子反常霍爾效應
2.6 2D範德華異質結器件研究現狀
2.6.1 磁性隧道結
2.6.2 交換偏置效應
2.6.3 磁近鄰效應
2.6.4 扭轉電子學
第3章 範德華材料的制備
3.1 塊體範德華材料的制備
3.1.1 固相反應法
3.1.2 化學氣相輸運（CVT）法
3.2 少層範德華材料的制備
3.2.1 少層範德華材料的機械剝離
3.2.2 等離子體輔助的機械剝離
3.2.3 Al2O3輔助的機械剝離
3.2.4 金輔助的機械剝離
第4章 範德華異質結器件的制備及表征
4.1 範德華異質結器件的制備
4.1.1 幹法轉移法概述
4.1.2 拾取法概述
4.2 範德華異質結器件中微納電極的制備
4.3 樣品測試與表征
4.3.1 磁光克爾效應（MOKE）
4.3.2 超導量子幹涉儀（SQUID）
4.3.3 綜合物性測量系統（PPMS）
4.3.4 低溫物性測量系統
第5章 MnPS3/石墨烯範德華異質結中的反常霍爾效應
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 MnPS3單晶的制備與性能表征
5.2.2 MnPS3/石墨烯範德華異質結器件的制備
5.2.3 MnPS3/石墨烯器件的電輸運測量
5.2.4 MnPS3/石墨烯器件電輸運數據分析
5.2.5 MnPS3/石墨烯範德華異質結器件的理論計算
5.3 結果與討論
5.3.1 MnPS3單晶的結構與磁性
5.3.2 MnPS3/石墨烯異質結器件的結構信息
5.3.3 低溫下的縱向電阻率與霍爾電阻率
5.3.4 背柵調控的反常霍爾電阻率
5.3.5 溫度決定的正負分量的反常霍爾電阻率
5.3.6 正負分量AHE的起源
5.3.7 AHE機制探討
5.3.8 AHE機制的理論驗證
5.4 本章小結
第6章 CrOCl/單層石墨烯範德華異質結器件中的高載流子遷移率及SdH振蕩
6.1 引言
6.2 實驗部分
6.2.1 CrOCl單晶的制備和性能表征
6.2.2 單層石墨烯的剝離和異質結器件的制備
6.2.3 CrOCl/單層石墨烯範德華異質結器件的電輸運測試
6.3 結果和討論
6.3.1 CrOCl單晶的結構
6.3.2 CrOCl單晶的磁性表征
6.3.3 單層石墨烯的表征
6.3.4 CrOCl/石墨烯範德華異質結器件的結構信息
6.3.5 純石墨烯與CrOCl/單層石墨烯異質結器件的電輸運測量
6.3.6 柵極電壓調控的載流子遷移率
6.3.7 CrOCl提高載流子遷移率的機理
6.3.8 與溫度相關的SdH振蕩
6.3.9 角度相關的SdH振蕩
6.3.10 SdH振蕩中本征物理參數的計算
6.3.11 SdH振蕩的起源
6.4 本章小結
第7章 反演對稱破缺的2D範德華鐵磁材料中的拓撲克爾效應
7.1 引言
7.2 實驗部分
7.2.1 CrVI6單晶的制備
7.2.2 少層CrVI6樣品的制備
7.2.3 CrVI6的電感耦合等離子體-原子發射光譜測量
7.2.4 少層CrVI6的形貌表征
7.2.5 少層CrVI6的磁光克爾表征
7.3 結果與討論
7.3.1 CrVI6晶體結構及磁性表征
7.3.2 塊體CrVI6的XPS表征
7.3.3 少層CrVI6的穩定性
7.3.4 不同厚度的CrVI6磁性
7.3.5 30nm厚度CrVI6磁化強度的溫度依賴性
7.3.6 80nm厚度CrVI6磁化強度的溫度依賴性
7.3.7 較厚CrVI6中反對稱峰的起源
7.3.8 拓撲克爾效應的模型驗證
7.4 拓撲克爾效應的討論與展望
7.5 本章小結
第8章 2D範德華材料Cr1.2Te2中磁臨界行為的研究
8.1 引言
8.2 實驗部分
8.2.1 塊體Cr1.2Te2的制備
8.2.2 塊體Cr1.2Te2的XRD及磁性表征
8.3 結果和討論
8.3.1 塊體Cr1.2Te2的XRD及磁性表征
8.3.2 六個通用模型分析
8.3.3 修正阿羅特圖
8.3.4 庫維爾-費雪方法與威多姆標度
8.3.5 標度假設
8.4 本章小結
參考文獻