基于变磁形状记忆合金的多铁性异质结磁电耦合效应及其机理研究

项目名称： 基于变磁形状记忆合金的多铁性异质结磁电耦合效应及其机理研究

项目编号： No.51301191

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王保敏

作者单位： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 基于磁电耦合效应的磁电器件具有小型化、多功能化、低能耗等优点，在未来信息技术领域将得到广泛应用。本项目是针对目前室温下具有磁电耦合效应的(复合)材料种类少、耦合弱等问题的基础上提出的，拟采用具有独特力学、电学和磁学性能的变磁形状记忆合金NiMnIn与性能优异的压电材料PMN-PT制备新型的NiMnIn/PMN-PT异质结。通过解决低维度变磁形状记忆合金性能的可调节性问题，在异质结中实现室温下电场同时对磁交换作用和电阻率调控的强磁电耦合效应。通过系统研究磁电耦合效应与薄膜的厚度、微观结构、电磁学性能之间的关联问题，揭示影响磁电耦合强度的关键因素；阐明此类异质结中磁电耦合效应的微观机理。研究结果对于研发新一代室温磁电器件，如高密度信息存储器、微型传感器、高性能换能器等，具有重要的指导意义。

中文关键词： 变磁形状记忆合金；柔性磁性薄膜；磁电耦合；；

英文摘要： Magnetoelectric devives based on magnetoelectric (ME) coupling effect will be widely used in the IT field due to their many advantages, such as miniaturization, multifunction and low energy comsuption etc. However, materials/devices with strong ME coupling are rare at room temperature. In this project, we propose to use metamagnetic shape memory alloy (MSMA) NiMnIn with unique mechanical, electric and magnetic properties to fabricate NiMnIn/PMN-PT heterostructure.The strong ME coupling effect with simultaneously electric-field-tunalbe magnetic exchange interaction and resistivity will be realized by controlling the properties of low-dimensional MSMA. After systematically studing the relationship between ME coupling effect and thin film's thickness, microstructure, electric and magnetic properties etc, the key factors to affect the ME coupling strength will be revealed; the microscopic mechanism of the ME coupling effect in the NiMnIn/PMN-PT heterostructure will be clarified. The results will pave the way for the development and application of new generation room-temperature ME devices,such as high-desity memory, micro-sensor,high-performance transducer etc.

英文关键词： metamagnetic shape memory alloy；flexible magneitc thin films；magnetoelectric coupling；；