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自旋电子学导论：下卷 
定 价：160 元 丛书名：纳米科学与技术
9 7 4 8 1 7 8 0 2 3 5 0 8 读者对象:物理（特别是自旋电子学）及相关领域的大学本科高年级学生、研究生、教师、工程师和科研工作者  《自旋电子学导论(下卷)(精)》由工作在自旋电子学研究领域里的国内外50余位学者撰写而成。全书分两卷、共28章，各章均由该领域富有研究经验的知名专家负责，较全面地介绍和论述了目前自旋电子学研究领域中的各个重要研究方向及其进展，并重点关注自旋电子学的关键材料探索、物理效应研究及其原理型器件的设计开发和实际应用。 更多科学出版社服务，请扫码获取。 
韩秀峰，中国科学院物理研究所研究员、博士生导师、课题组组长。1984年毕业于兰州大学物理系，1993年在吉林大学获博士学位。主要从事“自旋电子学材料、物理和器、件”研究，包括：磁性隧道结及隧穿磁电阻（TMR）效应、多种铁磁复合隧道结（MTJ）材料、新型磁随机存取存储器（MRAM）、磁逻辑、自旋纳米振荡器、自旋晶体管、磁电阻磁敏传感器等原理型器件的研究。已发表SCI学术论文200余篇，获得中国发明专利授权50余项和国际专利授权5项。与合作者研制成功一种新型纳米环磁随机存取存储器（NanoringMRAM）原理型演示器件、四种磁电阻磁敏传感器原理型演示器件；其中“纳米环磁性隧道结及新型纳米环磁随机存取存储器的基础性研究”获2013年度北京市科学技术奖一等奖。
目录
《纳米科学与技术》丛书序 现代磁学的黄金时期 Golden Era of Modern Magnetism 上卷 第1章 磁性纳米多层膜巨磁电阻效应及其器件 1 1.1 背景简介 1 1.2 巨磁电阻效应的发现、理论及其应用 3 1.2.1 巨磁电阻效应的发现和典型实验结果 3 1.2.2 巨磁电阻效应的理论模型 10 1.2.3 巨磁电阻效应的应用 12 1.3 巨磁电阻的影响 13 1.3.1 隧穿磁电阻 14 1.3.2 庞磁电阻 15 1.3.3 铁磁半导体中的磁电阻 15 1.3.4 纳米线以及有机体系中的磁电阻 18 1.3.5 非磁体系中的磁电阻效应 19 1.4 结论与展望 20 参考文献 21 第2章 磁性颗粒膜中的巨磁电阻效应 29 2.1 磁性颗粒膜中的超顺磁性 29 2.1.1 铁磁性颗粒的磁性 29 2.1.2 铁磁性颗粒集合体的超顺磁性 33 2.2 金属/金属型磁性颗粒膜的巨磁电阻效应 35 2.2.1 理论解释 36 2.2.2 金属/金属型颗粒膜GMR效应的影响因素 40 2.3 金属/绝缘体型磁性颗粒膜的巨磁电阻效应 44 2.4 磁性纳米粒子组装颗粒膜的巨磁电阻效应 50 2.5 结束语 59 参考文献 60 第3章 磁性隧道结及隧穿磁电阻相关效应 65 3.1 引言：磁性隧道结及其发展历程 65 3.2 基于不同势垒材料的单势垒磁性隧道结 69 3.2.1 基于非晶Al-O势垒的磁性隧道结 69 3.2.2 基于单晶γ-Al2O3势垒的磁性隧道结 75 3.2.3 基于非晶Ti-O势垒的磁性隧道结 76 3.2.4 基于单晶MgO(001)势垒的磁性隧道结 77 3.2.5 基于尖晶石MgAl2O+(001)等新型势垒的磁性隧道结 82 3.2.6 基于有机材料势垒的磁性隧道结 85 3.2.7 基于半导体材料势垒的磁性隧道结 90 3.2.8 基于其他势垒的磁性隧道结 92 3.3 磁性隧道结中常用电极材料 92 3.3.1 基于单质铁磁金属材料的磁性隧道结 93 3.3.2 基于高自旋极化率铁磁金属合金材料的磁性隧道结 93 3.3.3 具有高自旋极化率的半金属电极材料 94 3.3.4 基于垂直磁各向异性磁电极材料的磁性隧道结 97 3.3.5 基于稀磁半导体电极材料的磁性隧道结 99 3.3.6 基于插层和复合电极材料的磁性隧道结 104 3.4 双势垒磁性隧道结 109 3.4.1 基于非晶AL-O双势垒的磁性隧道结 110 3.4.2 基于单晶MgO(001)双势垒的磁性隧道结 111 3.5 磁性隧道结中的物理效应 115 3.5.1 自旋转移力矩效应 115 3.5.2 库仑阻塞磁电阻效应 118 3.5.3 磁电阻振荡效应 121 3.5.4 双势垒磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应 122 3.5.5 磁性隧道结中的电场效应 124 3.5.6 磁性隧道结中的热自旋效应 124 3.6 磁性隧道结在器件中的应用 127 3.6.1 硬盘驱动器磁读头 128 3.6.2 磁性传感器 128 3.6.3 磁性随机存取存储器 129 3.6.4 自旋纳米振荡器 129 3.6.5 自旋逻辑器件 130 3.6.6 自旋晶体管、自旋场效应晶体管 130 3.6.7 自旋发光二极管 130 3.7 研究展望 136 参考文献 138 附录 磁性隧道结的发展历史及其有代表性的优化结构 152 第4章 铁磁体/反铁磁体多层结构中交换偏置的最新进展 161 4.1 引言 161 4.2 反铁磁层对磁交换偏置效应的影响 163 4.3 铁磁体/非磁体/反铁磁体三层膜体系中的层间交换偏置耦合 165 4.4 铁磁体/反铁磁体/铁磁体三层膜体系中的层间交换偏置耦合 167 4.5 通过磁电效应实现交换偏置的电场控制 168 4.6 结语 169 参考文献 170 第5章 磁性超薄膜中厚度诱导的自旋重取向相变 177 5.1 唯象性描述 178 5.1.1 零磁场下的自旋重取向相变 178 5.1.2 外加磁场下的自旋重取向相变 180 5.2 利用磁化曲线研究自旋重取向相变 182 5.3 利用微观成像技术研究自旋重取向相变 186 5.4 利用磁化率研究自旋重取向相变 190 5.4.1 厚度诱导自旋重取向相变中磁化率的理论模型 191 5.4.2 自旋重取向相变的磁化率实验研究及与理论的比较 193 5.5 总结 196 参考文献 198 第6章 钙钛矿结构锰氧化物中的庞磁电阻效应及其应用 203 6.1 钙钛矿结构锰氧化物的CMR效应 203 6.2 CMR锰氧化物的制备 205 6.2.1 多晶陶瓷 205 6.2.2 单晶 206 6.2.3 薄膜 207 6.2.4 纳米颗粒、线 208 6.3 CMR锰氧化物的物理性质 210 6.3.1 晶体结构 210 6.3.2 电子结构 213 6.3.3 磁结构 217 6.3.4 CMR锰氧化物的磁输运行为 219 6.3.5 各种掺杂效应和相图 222 6.3.6 电荷有序和轨道有序 231 6.3.7 相分离 236 6.3.8 CMR效应的理论研究 242 6.4 CMR锰氧化物薄膜器件和应用 246 6.4.1 锰基异质结及其应用 247 6.4.2 CMR锰氧化物隧道结及其应用 252 6.4.3 CMR锰氧化物铁电场效应晶体管及其应用 254 6.5 小结 256 参考文献 257 第7章 自旋转移力矩效应 271 7.1 引言 271 7.2 自旋转移力矩的基本原理 273 7.2.1 自旋电流、自旋力矩以及它们之间的联系 273 7.2.2 自由电子在非磁性金属和铁磁金属界面处的散射 274 7.2.3 自旋转移力矩在磁异质结中的特性 277 7.3 自旋转移力矩驱动的多层膜磁化动力学 284 7.3.1 LLG方程与自旋转移力矩 284 7.3.2 磁化动力学：宏观磁矩模型 286 7.3.3 磁化动力学：微磁学模型简介 289 7.4 磁性单层膜和双层膜结构中的自旋转移 291 7.4.1 不均匀铁磁金属单层膜中的自旋转移 291 7.4.2 顺磁金属/铁磁金属双层膜中的自旋转移 296 7.5 对自旋转移力矩的其他研究方向的展望 299 7.5.1 基于铁磁绝缘体的自旋转移 299 7.5.2 热驱动自旋转移力矩 300 7.5.3 自旋转移力矩的逆效应 300 7.5.4 其他磁性材料中的自旋转移效应 301 参考文献 303 第8章 自旋转移力矩效应和微磁学模拟技术 313 8.1 微磁学基础理论 313 8.1.1 布朗(Brown)稳态方程 313 8.1.2 磁动力学方程 315 8.1.3 数值模拟方法 318 8.1.4 微磁学计算中的单位约化 323 8.2 微磁学新进展 324 8.2.1 自旋转移力矩效应 324 8.2.2 Rashba效应 329 8.2.3 Landau-Lifshitz-Bloch方程 330 8.2.4 自洽Bloch方程 332 8.2.5 原子尺度的微磁学模型 333 8.3 STT驱动的磁化翻转及微磁学模拟 334 8.3.1 STT效应的研究进展 334 8.3.2 STT驱动的磁化翻转微磁学模拟 335 8.4 STT驱动的磁涡旋极性翻转 338 8.5 STT驱动的自旋波激发 342 8.5.1 STT驱动的磁振荡 342 8.5.2 面内垂直双自旋极化结构 343 8.6 原子尺度的微磁学模拟 345 8.6.1 稀土过渡金属合金材料 345 8.6.2 三温度模型 346 8.6.3 稀土过渡金属薄膜材料的微磁学模型及激光退磁过程 347 8.7 结束语 348 参考文献 349 第9章 铁磁共振和自旋波的电检测技术及其在自旋电子学方面的新应用 359 9.1 电检测铁磁共振技术的物理原理 362 9.2 电检测铁磁共振信号的定量分析方法 364 9.2.1 磁化强度的进动 364 9.2.2 广义欧姆定律 366 9.2.3 自旋整流效应的定量分析和角对称性 368 9.3 铁磁共振和自旋波电检测技术的应用 371 9.3.1 GaMnAs薄膜中的自旋激发 371 9.3.2 相分辨铁磁共振谱 372 9.3.3 自旋波共振的电检测 374 9.3.4 非线性铁磁共振和自旋波 375 9.3.5 异质结自旋器件中自旋泵浦效应和自旋整流效应的区分 378 9.3.6 微波磁场矢量探测器 380 9.3.7 微波相位成像 381 9.4 结语 383 参考文献 385 第10章 磁性纳米异质受限结构中的自旋和热电输运量子理论 389 10.1 引言 389 10.2 单磁性隧道结中自旋相关输运定态理论 390 10.2.1 无自旋的转移哈密顿量 391 10.2.2 单隧道结系统的哈密顿量 392 10.2.3 利用非平衡格林函数计算电流和电导 394 10.2.4 电导和隧穿磁电阻效应 395 10.2.5 单磁性隧道结中的自旋转移力矩 398 10.2.6 电子-电子相互作用对电导的影响 399 10.3 双磁性隧道结中自旋相关输运定态理论 399 10.3.1 中心区为铁磁膜 399 10.3.2 中心区为超导体 402 10.3.3 中心区为量子点 405 10.3.4 中心区为一臂镶嵌了量子点的Aharonov-Bohm环 408 10.3.5 自旋过滤：铁磁体量子点半导体双隧道结系统 409 10.4 自旋相关的含时输运理论 412 10.4.1 多铁磁端口器件：中心区存在随时间变化的栅电压 412 10.4.2 单磁性隧道结中含时外场对电流和自旋转移力矩的影响 418 10.5 具有自旋轨道耦合的量子环和自旋扬效应管中激光激发的自旋动力学 420 10.5.1 量子环 420 10.5.2 光控自旋场效应管 421 10.6 自旋热电输运理论 422 10.6.1 热功率、Pe1tier系数和热导率 423 10.6.2 Wiedemann-Franz定律 425 10.7 总结 425 参考文献 427 第11章 各种霍尔效应及其输运性质和应用 433 11.1 霍尔效应的研究简史 433 11.2 霍尔效应分类介绍 434 11.2.1 正常霍尔效应 434 11.2.2 反常霍尔效应 440 11.2.3 平面霍尔效应 446 11.2.4 自旋霍尔效应 449 11.2.5 量子霍尔效应 461 11.3 本章小结 464 参考文献 465 第12章 自旋霍尔效应、反常霍尔效应和拓扑绝缘体 471 12.1 整数量子霍尔效应 471 12.2 量子反常霍尔效应 472 12.3 量子自旋霍尔效应 475 参考文献 479 第13章 介观器件中的自旋轨道耦合和自旋流 483 13.1 引言 483 13.2 自旋电子器件的理论基础 485 13.2.1 含有自旋轨道耦合的实空间哈密顿量 485 13.2.2 含有自旋轨道耦合的二次量子化哈密顿量 486 13.3 纳米器件中的自旋积累和自旋极化流 493 13.3.1 半导体中的自旋极化流 493 13.3.2 量子点中的自旋积累 496 13.4 介观小环中的持续白旋流 502 13.4.1 产生持续自旋流的物理图像 502 13.4.2 自旋轨道耦合正常复合介观小环中的持续自旋流 503 13.5 自旋流定义 507 13.5.1 线自旋流、角自旋流和连续性方程 507 13.5.2 一个例子：一维体系自旋流 510 13.6 自旋流产生的电场 511 13.7 展望 513 参考文献 514 第14章 半导体中的自旋轨道耦合及其物理效应 519 14.1 引言 519 14.2 半导体中的自旋轨道耦合 522 14.2.1 有效质量理论 522 14.2.2 半导体量子阱中的Rashba自旋劈裂 524 14.3 窄禁带半导体量子阱中的本征自旋霍尔效应 529 14.3.1 8带模型计算本征自旋霍尔效应 530 14.3.2 速度顶角修正——梯图近似 534 14.3.3 HgCdTe/CdTe量子阱中量子相变致本征自旋霍尔效应 535 14.4 拓扑绝缘体 538 14.4.1 拓扑绝缘体中的反常电子轨道 540 14.4.2 拓扑绝缘体表面电子引发的可控RKKY相互作用 543 14.4.3 拓扑绝缘体量子点 545 14.4.4 极化场驱动的拓扑绝缘体量子相变 549 14.5 结束语 551 参考文献 553 第15章 磁性阻挫系统 561 15.1 自旋系统中阻挫的引入 561 15.2 经典自旋体系中的磁性阻挫 562 15.2.1 二维几何阻挫Ising模型 562 15.2.2 三维几何阻挫系统与自旋冰 564 15.2.3 连续自旋模型与计算模拟 566 15.3 量子自旋体系中的磁性阻挫 567 15.3.1 一维Heisenberg链与阻挫驱动的量子相变 567 15.3.2 二维J1-J2模型与无序诱导的有序 567 15.3.3 阻挫自旋系统的低能磁激发 568 15.3.4 量子自旋液体与分数激发 570 15.4 展望 571 参考文献 572 索引 575 彩图 下卷 第16章 热自旋电子学 581 16.1 卡诺电子学的发展背景 581 16.2 自旋相关热电理论及实验进展 583 16.2.1 塞贝克效应及其理论 583 16.2.2 双电流模型 588 16.2.3 自旋相关热电理论 589 16.2.4 自旋相关热电效应实验进展 590 16.3 自旋塞贝克效应及其相关效应 591 16.3.1 自旋霍尔效应和逆自旋霍尔效应 591 16.3.2 自旋塞贝克效应 592 16.3.3 自旋能斯特效应 593 16.3.4 Pt邻近效应 594 16.3.5 自旋霍尔磁电阻 596 16.4 磁性隧道结 597 16.4.1 磁性隧道结的热电理论计算 598 16.4.2 磁性隧道结的热电实验进展 598 16.5 热诱导的自旋转移力矩 600 16.6 结束语 601 参考文献 601 第17章 III-V族磁性半导体(Ga，Mn)As 605 17.1 p-d交换作用Zener模型 606 17.2 高居里温度(Ga，Mn)As的制备 607 17.2.1 重Mn掺杂 607 17.2.2 自上而下微纳加工(Ga，Mn)As纳米条 612 17.2.3 自下而上自组织生长(Ga，Mn)As纳米线 618 17.2.4 磁邻近效应 621 17.3 (Ga，Mn)As的自旋超快动力学 624 17.3.1 电子自旋超快激发与弛豫动力学过程及其相关物理机制 624 17.3.2 光控磁化翻转及其动力学过程研究 627 17.3.3 全光相干自旋波激发与动力学过程研究 628 17.4 (Ga，Mn)As的费米能级问题 631 17.4.1 价带模型 631 17.4.2 杂质带模型 633 17.5 基于(Ga，Mn)As的器件物理效应 634 17.5.1 电场调控磁化矢量的转动 634 17.5.2 电场调控居里温度 637 17.5.3 铁磁金属/(Ga，Mn)As复合隧道结 638 17.6 展望 640 参考文献 642 第18章 氧化物稀磁半导体 649 18.1 研究背景 649 18.1.1 引言 649 18.1.2 稀磁半导体的发展历程 649 18.2 氧化物稀磁半导体薄膜的制备 651 18.2.1 制备方法 651 18.2.2 制备条件 652 18.3 氧化物稀磁半导体的结构及表征 656 18.3.1 氧化物半导体的晶体结构与特性 656 18.3.2 氧化物稀磁半导体结构表征 657 18.4 氧化物稀磁半导体的磁性 664 18.4.1 3d过渡金属掺杂氧化物稀磁半导体 664 18.4.2 共掺杂氧化物稀磁半导体 666 18.4.3 非磁性元素掺杂和不掺杂的氧化物稀磁半导体 668 18.5 氧化物稀磁半导体的输运性质 669 18.5.1 载流子浓度与铁磁性的关系 669 18.5.2 反常霍尔效应 672 18.6 氧化物稀磁半导体的理论计算 673 18.6.1 第一性原理计算方法 673 18.6.2 磁交换能的计算 674 18.6.3 电子结构分析 676 18.6.4 Tc的计算 678 18.7 氧化物稀磁半导体的磁性产生模型 680 18.7.1 载流子诱导铁磁性理论 680 18.7.2 束缚磁极子理论 682 18.7.3 电荷转移的铁磁性理论 684 18.8 氧化物稀磁半导体及其异质结中的磁电阻效应 686 18.8.1 氧化物稀磁半导体的磁电阻效应 686 18.8.2 氧化物稀磁半导体基的磁性隧道结 688 18.9 总结与展望 690 参考文献 691 第19章 有机半导体异质结构及其磁电阻效应 701 19.1 垂直结构有机自旋阀器件的制备 701 19.2 铁磁体有机半导体界面的自旋注入 704 19.3 有机半导体中的自旋弛豫 708 19.4 有机材料中的隧穿磁电阻现象 710 19.5 自旋调控的有机电子学器件 713 19.6 小结 715 参考文献 716 第20章 有机复合磁性纳米结构中的理论计算研究 721 20.1 有机复合磁性纳米结构简介 721 20.2 基于有机复合磁性纳米结构的理论简介 722 20.2.1 唯象的理论方法 723 20.2.2 第一性原理有机物-金属界面的计算方法 723 20.2.3 非平衡态格林函数方法 725 20.2.4 其他效应的理论方法 727 20.3 有机复合磁性纳米结构的结构特性 728 20.3.1 有机物磁性金属界面 728 20.3.2 有机物绝缘体界面 729 20.3.3 双面有机物磁性金属结合的结构 730 20.3.4 其他与有机物相关的界面结构 731 20.4 有机复合磁性纳米结构的自旋相关输运特征 732 20.4.1 基于有机物的隧穿磁电阻效应 732 20.4.2 与有机物相关的界面耦合效应 734 20.4.3 自旋相关杂化对输运的影响 735 20.4.4 电流驱动下的有机物结构转变效应 746 20.4.5 其他有机物中的自旋相关输运特性 748 20.5 有机磁性纳米复合结构的应用前景展望 749 20.5.1 与自旋相关的有机随机存储器 749 20.5.2 有机自旋晶体管 750 20.5.3 基于有机材料的自旋发光二极管 750 20.5.4 基于有机物的自旋流发射源 752 20.6 总结与展望 752 参考文献 754 第21章 碳基自旋电子学 761 21.1 基于石墨烯的自旋电子学 761 21.1.1 石墨烯简介 761 21.1.2 自旋注入 763 21.1.3 石墨烯自旋阀器件 763 21.1.4 自旋输运和自旋调控 766 21.1.5 基于石墨烯纳米带的自旋电子学 769 21.1.6 小结 770 21.2 基于碳纳米管的自旋电子学 771 21.2.1 碳纳米管简介 771 21.2.2 碳纳米管自旋阀器件 771 21.2.3 碳管中的自旋输运和调控 772 21.2.4 小结 772 21.3 基于有机半导体和富勒烯的自旋阀器件 772 21.4 总结和展望 773 参考文献 774 第22章 单相多铁性材料与磁电耦合效应 779 22.1 多铁性材料的发展历史 779 22.2 多铁性材料与磁电耦合 781 22.3 单相多铁性材料的分类 783 22.4 第1类多铁性材料 783 22.4.1 方硼盐和含d0构型离子的钙钛矿氧化物 783 22.4.2 6s2孤对电子导致的铁电性 784 22.4.3 结构相变导致的铁电性 787 22.4.4 电荷有序导致的铁电性 790 22.5 第II类多铁性材料 793 22.5.1 交换收缩导致的铁电性 793 22.5.2 非共线螺磁结构导致的铁电性 797 22.6 单相多铁性材料的应用及原型器件 804 22.7 总结和展望 807 参考文献 808 第23章 多铁性材料BiFeO3的性质和应用 815 23.1 BFO的晶体结构 815 23.1.1 单晶BFO的晶体结构和相变 815 23.1.2 BFO薄膜——应力作用下的低对称相 819 23.2 BFO的电学性质 822 23.2.1 BFO的输运性质 822 23.2.2 BFO的铁电性 823 23.2.3 铁电畴和畴壁 826 23.3 BFO中的磁有序和磁电耦合效应 831 23.3.1 BFO的磁结构 832 23.3.2 BFO中的磁电耦合效应 837 23.4 基于BFO异质结的交换耦合作用及器件应用 839 23.5 开放性问题和未来的研究方向 847 参考文献 851 第24章 基于磁电耦合效应的电控磁性研究 861 24.1 多铁体中的电控磁性 861 24.1.1 BiFeO3中的电控磁性 861 24.1.2 其他多铁异质结中的电控磁性 866 24.1.3 多铁体中电控磁性的其他表现形式 871 24.2 基于Rashba自旋轨道耦合作用的电控自旋 872 24.2.1 自旋轨道耦合作用简介 872 24.2.2 半导体材料中自旋轨道耦合效应 875 24.2.3 金属表面Rashba自旋轨道耦合作用 879 24.2.4 其他一些材料中的Rashba自旋轨道耦合作用 883 24.2.5 基于Rashba自旋轨道耦合作用的量子自旋器件 884 24.3 电控磁各向异性 885 24.3.1 铁磁/铁电异质结中电场对磁各向异性的调控 886 24.3.2 外加电场对于材料磁各向异性的影响 889 24.3.3 基于电场调控磁各向异性的相关器件的研究 893 24.4 广义磁电效应 899 参考文献 905 第25章 自旋结构的高分辨电子显微测量技术 913 25.1 自旋极化低能电子显微术 913 25.1.1 简介 913 25.1.2 SPLEEM工作原理 914 25.1.3 SPLEEM仪器介绍 918 25.1.4 典型SPLEEM实验举例 921 25.2 洛伦兹透射电子显微术 926 25.2.1 简介 926 25.2.2 洛伦兹透射电子显微镜原理 927 25.2.3 洛伦兹透射电子显微镜应用举例 930 25.3 同步辐射光电子激发电子显微术 937 25.3.1 同步辐射偏振X射线的实现 937 25.3.2 X射线吸收磁圆二色 939 25.3.3 X射线吸收磁线二色 943 25.3.4 光电子激发电子显微术 944 25.4 总结 949 参考文献 950 第26章 微纳米加工技术及工艺 957 26.1 引言 957 26.2 薄膜沉积 958 26.2.1 磁控溅射 958 26.2.2 电子束蒸发沉积 959 26.2.3 分子束外延 959 26.2.4 脉冲激光沉积 961 26.2.5 化学气相沉积 961 26.2.6 原子层沉积 961 26.2.7 电化学沉积 962 26.3 图形制作 962 26.3.1 光学曝光技术 962 26.3.2 电子束曝光 965 26.3.3 纳米压印 967 26.3.4 自组装技术 967 26.4 图形转移 968 26.4.1 溶脱剥离工艺 969 26.4.2 刻蚀工艺 971 26.5 自旋电子器件的微纳米加工实例 973 26.5.1 磁性隧道结器件的微纳米加工 973 26.5.2 自旋注入和探测器件的微制备 977 参考文献 979 第27章 自旋电子学的器件应用 981 27.1 硬盘驱动器磁读头 982 27.1.1 硬盘驱动器磁记录发展历程简述 982 27.1.2 基于各向异性磁电阻的硬盘驱动器磁读头 984 27.1.3 基于巨磁电阻效应的硬盘驱动器磁读头 985 27.1.4 基于隧穿磁电阻效应的硬盘驱动器磁读头 986 27.1.5 硬盘驱动器磁读头的发展趋势 987 27.2 磁敏传感器 988 27.2.1 磁敏传感器的种类及性能简介 988 27.2.2 各向异性磁屯阻磁敏传感器 991 27.2.3 巨磁电阻磁敏传感器 994 27.2.4 巨磁电阻隔离器 997 27.2.5 隧穿磁电阻磁敏传感器 1000 27.2.6 磁敏传感器的应用 1008 27.3 磁随机存取存储器 1015 27.3.1 磁随机存取存储器简介 1015 27.3.2 磁芯存储器 1018 27.3.3 基于各向异性磁电阻和巨磁电阻效应的磁随机存取存储器 1019 27.3.4 星型磁场驱动磁随机存取存储器 1022 27.3.5 热辅助式磁随机存取存储器 1024 27.3.6 嵌套型磁随机存取存储器 1026 27.3.7 基于STT效应的电流驱动型磁随机存取存储器 1027 27.3.8 基于纳米环以及纳米椭圆环状MTJ的磁随机存取存储器 1038 27.3.9 赛道型磁性存储器 1045 27.3.10基于自旋轨道耦合效应的磁随机存取存储器 1047 27.4 自旋纳米振荡器 1051 27.5 自旋转移力矩二极管 1056 27.6 自旋逻辑器件 1058 27.7 自旋晶体管、自旋场效应晶体管 1060 27.8 自旋忆阻器 1066 27.9 自旋随机数字发生器 1067 27.10 自旋电子学和微电子学发展历史的对比及其展望 1069 参考文献 1072 第28章 自旋电子学发展态势分析 1079 28.1 引言 1079 28.2 自旋电子学领域SCI论文时空分布 1082 28.2.1 自旋电子学领域SCI论文发文量趋势及学科分布 1082 28.2.2 自旋电子学领域SCI论文排名前十位国家及科研机构 1082 28.2.3 自旋电子学领域项目资助情况 1084 28.3 自旋电子学领域专利时空分布 1085 28.3.1 自旋电子学领域专利申请量趋势 1085 28.3.2 自旋电子学领域专利申请量排名前十位国家及企业 1086 28.3.3 专利研发重点领域及各国技术布局差异：国际专利分类统计 1087 28.3.4 自旋电子学领域高被引专利：专利引证分析 1087 28.4 自旋电子学领域研究前沿可视化分析 1090 28.4.1 知识图谱可视化分析方法及模型 1090 28.4.2 自旋电子学研究前沿及发展趋势 1091 28.5 自旋电子学领域专利技术全景地图及竞争力分析 1097 28.5.1 自旋电子学领域专利技术全景地图 1097 28.5.2 磁读头、磁敏传感器和磁随机存储器技术领域专利趋势 1100 28.5.3 高价值专利及其专利权人竞争力分析 1101 28.5.4 专利侵权诉讼及涉诉专利重点分析 1104 28.5.5 自旋电子学技术领域国际市场专利保护策略 1107 28.6 展望 1109 参考文献 1110 索引 1117 彩图
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