[发明专利]一种用于测量磁性材料自旋极化率的方法

权利要求书

1.一种用于测量磁性材料自旋极化率的方法，其特征在于，先利用原位洛伦兹透射电子显微镜测试技术测得磁性材料在脉冲电流I_exp作用下磁畴壁的实际运动速度v_exp，再利用微磁学模拟计算出相同磁性材料的磁畴壁在完全自旋极化电流I_the作用下的理论运动速度v_the，再通过实际与理论之间的数据对比，即计算得出该磁性材料的自旋极化率P；

自旋极化率P的计算公式为：

；

磁畴壁的实际运动速度v_exp的测试过程具体为：

（A）将磁性材料加工成长方形结构，再固定在原位电学测试芯片上，使得厂方向结构的左右两侧分别连接原位电学测试芯片的电极，得到样品；

（B）将样品插入洛伦兹透射电子显微镜中，利用菲尼尔模式观测到样品内部的磁畴结构；

（C）利用外置脉冲源，对样品连续通入脉冲电流I_exp，同时，记录样品内部磁畴结构移动的位置，获得磁畴壁的实际运动速度v_exp；

获得理论运动速度v_the的过程具体为：

（a）根据实际的磁性材料样品的三维形状，运用微磁学模拟软件构建出尺寸相同的理论模型，并对理论模型进行网格划分，划分的网格的尺寸小于该磁性材料的静磁相互作用长度l_ex；

（b）输入与实际所测磁性材料相符合的材料参数，使得基于理论模型的模拟体系自由驰豫至稳定状态；

（c）对稳定后的模拟体系通入完全自旋极化电流I_the，并每间隔一定时间输出一帧磁矩分布，以获取磁畴结构位置变化情况，从而计算出磁畴壁的理论运动速度v_the。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量磁性材料自旋极化率的方法，其特征在于，步骤（A）中，长方形结构的长宽比大于等于3:1。

3.根据权利要求1所述的一种用于测量磁性材料自旋极化率的方法，其特征在于，步骤（A）中，长方形结构的厚度小于150nm。

4.根据权利要求1所述的一种用于测量磁性材料自旋极化率的方法，其特征在于，步骤（A）中，长方形结构由磁性材料通过聚焦离子束加工技术加工而成。

5.根据权利要求1所述的一种用于测量磁性材料自旋极化率的方法，其特征在于，步骤（C）中，脉冲电流I_exp的电流密度大于1×10⁹ A/m²且脉冲宽度在0.5-100 ns之间。