1

一、 实验室简介

1. 实验室概况

磁学国家重点实验室是在 1934 年建立的中国科学院物理研究所近代磁学研究室的基础上逐步

建立的，1951 年正式组建成磁学实验室，1987 年被批准为中国科学院磁学开放实验室，1990 年经

科技部和中国科学院批准成为磁学国家重点实验室。

磁学国家重点实验室以磁性物理的基础研究为导向，以具有重大应用背景的磁性材料为对

象，开展物质的基本磁性、磁输运和宏观量子效应以及磁、电、热、光等效应研究，探讨电子结

构、表面和界面效应与宏观磁性的内在联系，探索新的磁性材料和新的人工纳米结构材料与器件。

推动国内外磁学界的合作与交流，培养磁学研究和磁性材料与器件研发等方面人才。

2011 年磁学国家重点实验室设有六个课题组，研究内容分别为：自旋电子学材料、物理和器件；

磁性金属氧化物/化合物量子序调控及相关效应研究；磁性纳米结构与飞秒磁性；新型磁性功能材料

的探索和研究；多铁性材料与多场耦合效应；磁性金属薄膜的人工自旋结构调控，实验室自建设以

来在稀土永磁材料、氧化物 CMR 材料、磁相变材料、磁性纳米结构与自旋电子学、磁热效应等方面

的研究中取得了出色的成绩，得到了一些国际上开创性和有影响的研究成果。

磁学国家重点实验室拥有一支优秀的研究队伍，现有中科院院士 2 人，研究员 9 人。研究人

员中 1 人获香港求是科技基金会杰出青年学者奖，一个国家杰出青年基金创新团队，4 人获国家

杰出青年科学基金，3 人获得国家杰出青年海外科学基金，5 人获中科院“百人计划”。 实验室涌

现出十多位学术思想活跃、具有创新精神的中青年学术带头人和科研骨干，他们锐意进取，为实

验室带来了新的生机。

磁学国家重点实验室目前拥有目前国际上先进的磁性薄膜制备、磁性测量和磁畴结构表征设备,

包括磁性金属薄膜生长/超高真空变温 SPM 联合系统，激光分子束外延系统，大型磁控溅射设备， 脉

冲激光沉积系统，浮区熔炼单晶生长炉，提拉法单晶生长炉，快速冷凝设备，磁力显微镜、原子力

显微镜，多功能磁性测量系统，超导量子磁强计，低温强磁场穆斯堡尔谱仪和电子自旋共振波谱仪

等。近年来磁学实验室平均每年在国际学术刊物上发表论文 100 篇左右，承担国家科技部、国家

自然科学基金委员会和中国科学院重大、重点项目多项，多次获国家和省部级自然科学和科技进

步奖。实验室与德国、英国、美国、法国、日本、荷兰等国建立起院级交流合作关系，与其它国

家和地区有着广泛的交流与合作。

磁学国家重点实验室非常重视研究生的培养。通过在理论学习与实际工作中的系统训练，使他

们具有较高的科学素养和较强的科研能力，培养出大量磁学专业的优秀人才，他们中有许多人已

成为国内外科研单位和磁性材料公司的带头人或骨干。

实验室加强科研队伍建设；加强磁性理论与实验结合、交叉学科的发展需求新的学科生长点；

拓宽和加强国际合作交流，力争把实验室建设成为在国际上有一定影响的实验室，使之真正成为我

国新型磁性材料与物理的基础研究基地、优秀磁学人才的培养摇篮和基础研究与应用转化联系的桥

梁。

2

2、人员组成

实验室主任：沈保根

实验室副主任：成昭华 韩秀峰

课题组长：韩秀峰 孙继荣 成昭华 吴光恒 孙阳 蔡建旺

实验室人员：章 综 韩秀峰 王守国 魏红祥 刘东屏 孙继荣

沈保根 赵同云 胡凤霞 王志宏 王 晶 尚大山

胡 明 左文亮 陈沅沙 邵晓萍 陆 俊 成昭华

张向群 杨海涛 何 为 吴光恒 陈京兰 王文洪

孙 阳 尹 林 闫丽琴 蔡建旺 孟丽琴 胡 强

行政秘书：盛 楠

3

3．学术委员会

磁学国家重点实验室第六届学术委员会

（2010 年 1 月 - 2014 年 12 月）

主 任: 都有为

副主任: 金晓峰 严纯华

委 员（按姓氏笔画排序）：

于荣海 教 授 北京航空航天大学

王芳卫 研究员 中国科学院物理研究所

王崇愚 教 授、院士 清华大学物理系

王鼎盛 研究员、院士 中国科学院物理研究所

王新林 教 授 北京钢铁研究总院

王震西 研究员、院士 中国科学院三环公司

白海力 教 授 天津大学

孙 阳 研究员 中国科学院物理研究所

孙继荣 研究员 中国科学院物理研究所

成昭华 研究员 中国科学院物理研究所

邢定钰 教 授、院士 南京大学

闫 羽 教 授 吉林大学物理系

严纯华 教 授、院士 北京大学化学学院

吴光恒 研究员 中国科学院物理研究所

张志东 研究员 中国科学院金属研究所

张怀武 教 授 成都电子科技大学

张裕恒 教 授、院士 中国科学技术大学

李发伸 教 授 兰州大学物理学院

杨应昌 教 授、院士 北京大学物理系

吴光恒 研究员 中国科学院物理研究所

沈保根 研究员、院士 中国科学院物理研究所

陈子瑜 教授 北京航空航天大学

周少雄 研究员 国家非晶微晶合金工程研究中心

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金晓峰 教 授 复旦大学物理系

都有为 教 授、院士 南京大学物理系

高 松 教 授、院士 北京大学

梅良模 教 授 山东大学物理系

章 综 研究员、院士 中国科学院物理研究所

韩秀峰 研究员 中国科学院物理研究所

詹文山 研究员 中国科学院物理研究所

颜世申 教 授 山东大学

薛德胜 教 授 兰州大学

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二、科学研究与成果简介

1. 课题组研究工作进展

M02 组

自旋电子学材料、物理和器件

组长：韩秀峰

组员：王守国 魏红祥 刘东屏

研究方向简介

(1) 磁性隧道结(MTJ)和隧穿磁电阻(TMR)效应相关的材料、物理及其器件设计研究；(2) 纳米

磁性多层膜和巨磁电阻(GMR) 效应相关的材料、物理及其器件设计研究；(3) 半金属、磁性半导体

和有机复合磁性隧道结的制备和自旋相关输运性质的研究；(4) 磁性材料的磁性及磁畴结构的磁力和

原子力显微镜研究(MFM/AFM)；(5) 高密度垂直磁记录介质材料的制备与研究；(6) 纳米图型化介

质研究及低维磁性纳米材料(磁性纳米线、纳米管)的制备与研究。

2011 年度研究工作进展

2011 年 M02 组通过研究一些重要的自旋电子学材料的制备、相关物理问题和器件设计原理，获

得了一些重要的阶段性进展和研究成果：（1）制备出具有不同几何形状的包括圆盘、实心椭圆、纳

米环和纳米椭圆环状的 100 纳米尺度磁性隧道结(MTJs)，其磁电特性研究表明：纳米椭圆环状磁性

隧道结表现出临界驱动电流最小等最佳的 MRAM 存储单元特性、而纳米环状磁性隧道结则次之，但

都优于实心椭圆形和圆盘形磁性隧道结。该项研究工作入选 2011 年 InterMag 国际磁学会议邀请报告

和邀请论文[IEEE Tran. on Magn. 47 (2011) 2957, Invited paper]。（2）利用我们提出的磁性隧道结非弹

性隧道谱(IETS)定量计算分析模型，对 MgO 磁性隧道结在不同退火温度下的 IETS 进行测量分析发

现，其磁子激发的截止能量 EC 和隧穿磁电阻(TMR)比值对退火温度的依赖关系趋势相一致，表明磁

子激发和 MgO 的晶化是磁性隧道结的 TMR 随退火温度先升高后降低的两个主要因素[Phys. Rev. B,

83 (2011) 224430]。（3）通过优化 MgO(001)双势垒磁性隧道结复合自由层中 CoFeB 的厚度及退火温

度，得到了高达 222%的室温隧穿磁电阻比值，并且对其 1/f 噪音进行了研究。结果表明，相比于单

势垒磁性隧道结，具有高隧穿磁电阻的双势垒磁性隧道结中的噪音更低一些[Appl. Phys. Lett. 98

(2011) 112504]。(4)通过改善界面质量，在(Ga,Mn)As/AlOx/Co40Fe40B20 稀磁半导体复合磁性隧道结

中获得了较大的低温隧穿磁电阻效应(TMR=101%)，这是目前此类复合隧道结中观测到的最高值

[Appl. Phys. Lett. 98 (2011) 262501]。(5) 通过优化超薄的 CoFeB 薄膜实现了垂直磁各向异性，并制备

了具有垂直磁各向异性的Ta(5)/Ru(10)/Ta(5)/Co40Fe40B20(t1)/MgO(2.5)/Co40Fe40B20(t2)/Ta(5 nm)磁性隧

道结，获得了较大的室温隧穿磁电阻效应，对发展电流驱动的 STT-MRAM 存储单元材料具有重要的

参考价值[Appl. Phys. Lett. 99 (2011) 012502]。

M02 组 2011 年发表 SCI 学术论文 15 篇；提交中国发明专利申请 6 项，获中国发明专利授权 5

项，获国际发明专利授权 2 项；有国际会议邀请报告 9 人次。培养博士毕业生 3 人，培养外国留学

博士毕业生 2 人。

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以下简介 2011 年两到三个代表性的研究进展。

(1) 具有垂直磁各向异性的 CoFeB 薄膜及其在 CoFeB/MgO/CoFeB 磁性隧道结中的应用

M02 课题组研究了具有垂直磁各向异性的 CoFeB 薄膜，在 Ta/Co40Fe40B20/MgO 以及

MgO/Co40Fe40B20/Ta 两种体系中，研究了后期退火温度以及 CoFeB 薄膜厚度对其 CoFeB 垂直磁各向

异性质的影响。实验结果表明，在 Ta/Co40Fe40B20/MgO 以及 MgO/Co40Fe40B20/Ta 两种不同体系中，

优化的具有垂直各向异性的 CoFeB 薄膜厚度是不同的(如图所示)。另外，其退火温度在 250℃到

325℃，太高的退火温度会破坏其 CoFeB 垂直磁各向异性。基于 CoFeB 垂直磁性隧道结有望用于具

有高存储密度和低驱动电流密度的电流驱动型磁性随机存储器中。相关研究结果发表在 2011 年应用

物理快报上[Appl. Phys. Lett. 98 (2011) 012502]。

Fig.1 The phase diagram: TA and CoFeB thickness

dependence of out-of-plane Mr/Ms in Ta/CoFeB/MgO,

where the shadow area is the area with Mr/Ms≥0.9

and the point is the measured data with Mr/Ms≥0.9.

Fig.2 The phase diagram: TA and CoFeB thickness

dependence of out-of-plane Mr/Ms in MgO/

CoFeB/Ta, where the shadow area is the area with

Mr/Ms≥0.9 and the point is the measured data with

Mr/Ms≥0.9.

(2) 纳米环、纳米椭圆环及纳米圆盘、纳米椭圆盘中自旋极化电流驱动磁矩翻转。

M02 课题组制备出 100 纳米尺度的纳米环(NR)和纳米椭圆环(NER)等四种几何形状的三明治结

构及自旋阀结构磁性隧道结(MTJ)。这些纳米磁性隧道结在自旋极化电流驱动磁矩翻转的工作模式

下，表现出优异的磁随机存储器的单元特性。其磁电特性研究表明：纳米椭圆环状磁性隧道结表现

出临界驱动电流最小等最佳的 MRAM 存储单元特性、而纳米环状磁性隧道结则次之，但都优于实心

椭圆形和圆盘形磁性隧道结。[该项研究入选 InterMag2011 大会的邀请报告；入选 IEEE Trans. Magn.

47 (2011) 2957 的邀请文章]。

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Fig.3 Tunneling resistance (R) as a function of pulsed current (I) at room temperature (current switching

loop). (a) Typical R-I loop of a sandwiched-type NR-MTJ. The outer diameter of NR-MTJ is designed

at D=90 nm and W=30 nm. (b) Typical R-I loop of a sandwiched-type NER-MTJ with a major outer

diameter of A=120 nm, minor outer diameter of B=70 nm, and the ring width of W=30 nm. (c) and (d)

Typical R-I loops of spin-valve-type NR-MTJ and NER-MTJ under the same designed values, as

described in (a) and (b), respectively.

(3) (Ga,Mn)As/AlOx/CoFeB 磁性隧道结中隧穿磁电阻的提高

M02 课题组提出一种制备(Ga,Mn)As/I/S 型 MTJ 的新方法：先通过退火提高(Ga,Mn)As 薄膜的磁

性并利用等子体清洗的方法除去(Ga,Mn)As 表面氧化层，然后完成其它多层膜的沉积并进行 MTJ 的

制备。通过退火处理，有效的提高了(Ga,Mn)As 薄膜的磁性、载流子浓度、以及 Tc。基于这种方法

制备的 MTJ，在 2 K 成功的实现了 101%的 TMR 比值。依照 Jullière 模型，可以推出(Ga,Mn)As 薄膜

的旋极化率为 59.1%，和最近利用安德鲁反射得到的自旋极率非常接近。此外，课题组还研究了 MTJ

的 TMR 比值、平行态电阻以及反平行态电阻随温度的依赖关系。相关研究结果发表在 2011 年应用

物理快报上[Appl. Phys. Lett. 98 (2011) 262501]。

Fig. 4 Magnetic field dependence of TMR ratio. The closed

symbols and open symbols represent the field from 7 kOe to

-7 kOe and from -7 kOe to 7 kOe, respectively.

Fig. 5 (a) Temperature dependence of TMR and

magnetization, (b) Resistances of antiparallel and parallel

states as a function of temperature.

8

Spin-electronic Materials, Physics and Devices

Brief Introduction (1)Materials, Physics and Devices based on Magnetic Tunnel Junctions (MTJs); (2) Materials, Physics

and Devices based on Giant MagnetoResistance multilayers; (3) Spin-dependent transport in organic hybrid

magnetic, half-metal and magnetic semiconductor tunnel junctions; (4) Domain structures and magnetic

properties of magnetic materials using magnetic and atomic force microscopy (MFM/AFM); (5)

Perpendicular magnetic recording media for ultrahigh density; (6) Nano-patterned Magnetic media and

low-dimensional magnetic materials (nanowires and nanotubes).

Research activities in 2011

In the year of 2011, M02 group has made some related research progress during working in the field

of spin-electronic materials, physics and devices. Some of significant results are as follows:

(1) Patterned nanoscale MTJs with nanodisk, nanoellipse, nanoring and nanoelliptical ring (NER)

shapes were fabricated. Their TMR properties indicate that the NER-MTJs are good candidates as data

storage bit cell for high density MRAM [IEEE Tran on Magn. 47 (2011) 2957, Invited paper]. (2) Through

changing annealing temperatures, we fund that magnon excitation play an important contribution to the

TMR behavior in MgO(001)-based MTJs [Phys. Rev. B, 83 (2011) 224430]. (3) Low frequency noise has

been investigated in MgO(001) double-barrier MTJs [Appl. Phys. Lett. 98 (2011) 112504]. (4) The distinct

TMR effect in (Ga,Mn)As hybrid MTJs was achieved due to the improved interface quality between

(Ga,Mn)As and tunnel barrier [Appl. Phys. Lett. 98 (2011) 262501]. (5) Perpendicular magnetic anisotropy

was realized in CoFeB thin film and TMR effect was observed in perpendicular CoFeB/MgO/CoFeB MTJs

[Appl. Phys. Lett. 99 (2011) 012502].

In 2011, there were 15 SCI papers published, 5 patents authorized, 6 patent applications submitted,

and 9 invited talks in international conferences. There were 5 PhD students graduated from M02 group,

including 2 international PhD students.

Three representative research progresses of M02 are introducted as the following:

(1) The perpendicular anisotropy of Co40Fe40B20 and its application in CoFeB/MgO/CoFeB MTJs

M02 group investigated the post-annealing temperature dependence of PMA in Ta/Co40Fe40B20/MgO

and MgO/Co40Fe40B20/Ta. The thickness of CoFeB layer and post-annealing temperature are critical

parameters to achieve PMA. Experimental data points with different CoFeB thicknesses and different

post-annealing temperatures are used to deduce phase diagrams of PMA in Ta/CoFeB/MgO and

MgO/CoFeB/Ta. The optimal thicknesses of CoFeB layers are different in Ta/CoFeB/MgO and

MgO/CoFeB/Ta. In MgO/CoFeB/Ta, there is a roughly 0.4-nm-thick magnetic dead layer, so optimal

thickness of CoFeB is 0.4 nm larger than that in Ta/CoFeB/MgO. However, the optimal post-annealing

temperature for both structures is roughly at the same interval and is between 250 and 325 ℃. Too high

annealing temperatures destroy perpendicular anisotropy.

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(2) Spin-polarized current switching in nano (nanoelliptic) disk and ring-shaped MTJs

M02 Group fabricated the sandwiched-type and spin-valve-type nano-ring (NR) or nano-elliptic-ring

(NER) shaped magnetic tunnel junctions (MTJs) with 100 nm scale. The tunneling magnetoresistance

(TMR) versus current (I) switching properties indicate that these NR- and NER-MTJs are the promising

candidates as data storage bit cell for developing high density MRAM with low critical current density

[This work was selected as an invited talk in InterMag2011 and an invited paper in IEEE Trans. Magn. 47

(2011) 2957].

(3) Improved tunneling magnetoresistance in (Ga,Mn)As/AlOx/CoFeB MTJ

M02 Group fabricated (Ga,Mn)As/AlOx/Co40Fe40B20 magnetic tunnel junctions with ferromagnetic

semiconductor/insulator/ferromagnetic metal (S/I/F) structure. The treatments of pre-annealing and

post-plasma cleaning on the (Ga,Mn)As film were introduced before the growth of the subsequent layers.

A high tunneling magnetoresistance (TMR) ratio of 101% is achieved at 2 K, and the spin polarization of

(Ga,Mn)As, P=56.8%, is deduced from Julliére’s formula. The improved TMR ratio is primarily due to the

improved magnetism of (Ga,Mn)As layer by low-temperature annealing and cleaned interface between

(Ga,Mn)As and AlOx attained by subsequent plasma cleaning process.

10

M03组

磁性金属氧化物/化合物量子序调控及相关效应研究

组长：孙继荣

组员：沈保根 胡凤霞 赵同云 王 晶 王志宏 尚大山 胡 明 左文亮 陈沅沙 邵晓萍

研究方向简介

氧化物外延薄膜/超晶格结构的可控制备、磁性和自旋电子输运行为，层间耦合/界面效应、应变

及外场对量子序的影响,量子序进而物性的多场调控。稀土-过渡族氧化物、化合物的晶体结构、磁结

构、磁相变和磁热效应的关系，伴随各类有序-无序相变的热效应，新型稀土永磁材料的探索。

2011 度研究工作进展

(1) 光载流子运动学行为研究

复杂氧化物表现出一系列新颖物理效应，是人工结构材料设计的最好对象。锰氧化物是最典型

的复杂氧化物。以往锰氧化物研究主要集中于平衡态/稳定态性质，与非平衡载流子有关的物理过程

的研究非常少。我们通过独特的实验设计，结合不同厚度薄膜异质结光电效应的研究和理论分析，

成功地得到了 La0.67Ba0.33MnO3薄膜光载流子的扩散长度，发现其扩散长度约为 3 nm，寿命约为 0.5

ns。类似分析表明 La0.67Ca0.33MnO3 薄膜中非平衡载流子的扩散长度为 2nm。这是强电子关联氧化物

非平衡载流子扩散长度的首次报道，为进一步的新材料/器件设计与新物理机制的揭示奠定了基础。

图 1、La0.67Ba0.33MnO3/SrTiO3:Nb 和 La0.67Ca0.33MnO3/SrTiO3:Nb 异质结光电流与光电压随薄膜厚度的变化。符号：实

验结果；实线：理论拟合结果。插图是理论与实验拟合的细节。短路光电流的规律性变化是光强在薄膜中衰减与光

载流子扩散长度共同决定的。

(2) 锰氧化物超薄膜光电流的反常温度依赖

非平衡载流子的产生-复合和锰氧化物电子结构密切相关，可能揭示锰氧化物隐秘的一面。我们

系统研究了不同厚度锰氧化物与 Nb-SrTiO3 构成的异质结的光电效应，发现当厚度小与磁死层时，

光电流随着温度呈现很复杂的变化，温度增加时逐渐增加，达到极大值后缓慢减小。同时，极大值

对应的温度也随着激光强度的增加向高温方向移动。与此不同，厚度大薄膜的光电流随温度增加单

调减小。这些结果表明超薄膜带隙中存在复合中心。由于界面效应、晶格失配及 Jahn—Teller 效应，

超薄体系可能存在迁移率边，带尾态局域态成为非平衡载流子的复合中心。这些复合中心利用常规

11

的光电子谱技术无法探测。这一工作从新的侧面揭示了超薄氧化物薄膜电子结构的不同。

图 2、不同厚度 La0.67Ba0.33MnO3/SrTiO3:Nb 异质结光电流随温度的变化。激光功率 0.1-15 mW。

(3) 纳米尺度电致电阻效应研究

氧化物-氧化物或者氧化物-金属结构的电阻在电场作用下可以在不同的稳定电阻态之间切换，基

于这一效应，可能发展面向未来的新型信息技术。纳米尺度氧化物电阻切换对发展高密度电阻随机

存储技术极为重要。常规宏观测量技术通常很难探测局域导电行为。我们利用导电原子力显微镜，

在恒定针尖偏压下扫瞄样品表面，同时测量电流变化，获得材料局域导电信息。利用这一技术，我

们成功给出了纳米尺度上 WO3 体系电致电阻效应的空间分布，发现了晶粒、晶界截然不同的电阻

行为，电场更易在晶界处诱导可反重复的电阻变化。我们还系统研究了 WO3薄膜局域导电通道在反

复擦写操作下的形成与破坏过程，发现多数导电通道倾向于反复出现在同一位置。这些工作为电致

电阻效应纳米尺度的调控奠定了基础。Nanotechweb 网站对于这一工作做了专门介绍。

图 3、导电原子力显微镜得到的不同偏压下的电流分布图。偏压分别为（a）1.0V，（b）1.5V，（c）2.0V，（d）-1.0V，

（e）-1.5V，（f）-2.0V。 晶界处的电流与晶粒内部明显不同。

(4) 磁热效应新规律探索

由于实际需要，探索液氢温区新型磁制冷材料具有重要意义。我们首次报道了 R3Ni2 稀土过渡族金

属间化合物自旋重取向、铁磁-顺磁连续相变伴生的巨磁热效应，在液氢温区观察到巨大磁熵变，0-5 T

磁场变化下 Ho3Ni2，Er3Ni2 磁熵变分别达到 21.7 J/kgK，19.5 J/kgK（图 4），通过测量 0T、5T 下的比

热曲线计算绝热温变，发现 0-5 T 磁场变化下 Ho3Ni2，Er3Ni2 绝热温变分别是 7.0 和 5.9 K。以 2:3 比例

组合的 Ho3Ni2/Er3Ni2 复合材料制冷能力可达到 496J/kg，优越的磁热特性表明 R3Ni2体系可用于液氢温

区磁制冷应用；首次报道了 PrGa 体系变磁特性及其伴生的大的磁电阻行为，PrGa 体系表现出连续磁相

50 100 150 200 250 300

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

50 100 150 200 250 300

0.5

1.0

1.5

2.0

Pho

tocu

rren

t (

A)

t=6 nm

Tm

15mW

0.1mW

Pho

tocu

rren

t (

A)

t=15 nm

12

变，一个是位于 28 K 的铁磁-反铁磁相变，一个是位于 36 K 的反铁磁-顺磁相变，研究表明，磁场可诱

导反铁磁至铁磁的变磁转变行为，1T、5T 磁场下产生的磁电阻（MR）可分别达到-30%和-34%。

图4、(a) Ho3Ni2 和 Er3Ni2 合金在 0-2 T 和 0-5 T 磁场变化的磁熵变。插图是符合材料在0-5T 下的磁熵变. (b) Ho3Ni2 和 Er3Ni2 合金的比热随温度的变化。插图给出了0-2T以及0-5T下的绝热温度变化。

(5) 低温退火对变磁合金原子有序度和磁热效应的影响

调节价电子浓度 e/a 是改变马氏相变温度 TM的最直接、有效手段。然而，通过改变配比或者引

入其它元素来调节价电子浓度 e/a 的办法往往使问题变得复杂，由于强烈的电声耦合效应 TM 不仅仅

依赖于 e/a 而且依赖于所引入元素的种类和原子量。我们首次报道了一种通过低温热处理改变马氏相

变温度 TM 的有效方法。研究表明，低温退火可通过应力驰豫改变化学有序度，从而改变马氏相变温

度。我们利用中子衍射和 X 射线衍射手段确定了新制备样品的 L21 有序结构（图 5），利用经典手段

计算了有序度 SH随退火温度的改变，发现新制备和 300C 退火 Ni45Co5Mn36.7In13.3 样品的有序度 SH

分别是 0.86 和 0.77，低温退火导致有序度 SH 下降，但体系仍保持强烈的变磁转变特性和优越的磁

热效应和磁电阻行为，通过调节低温热处理条件在室温附近宽温区实现了巨磁热和巨磁电阻行为。

图5. (a) Ni45Co5Mn36.5In13.5新制备样品的中子衍射图谱，(b) Ni45Co5Mn36.7In13.3新制备样品和300C退火样品的XRD图

13

Tuning and controlling of the quantum order of transition-metal oxides/compounds and relevant effects

Brief Introduction Fabrication, characterization of the heteroepitaxial multilayers of various transition-metal oxides and

their magnetic and spin/charge transport behaviors; effects of surface, intralayer/interlayer coupling, lattice

strains and external stimuli on the quantum order, thus the physical property of transition-metal oxides;

designing and preparation of multifunctional materials/devices; crystal and magnetic structures, magnetic

phase transition, and magnetocaloric effect of rare-earth-transition-metal oxides/compounds, exploration of

novel permanent magnets.

Research activities in 2011 (1) Kinetic behaviors of photocarriers

Complex oxides exhibit plenty novel effects and, therefore, are the best blocks for artificial material

designing. Manganites are the typical complex oxides, being known for their exotic magnetic and resistive

behaviors. Although they have been intensively studied, works on the behavior associated with

non-equilibrium charge carriers are scarce. Through distinctive designing and combined experimental and

theoretical analysis, we succeeded in obtaining the diffusion distances for the photocarriers in the

La0.67Ba0.33MnO3 and La0.67Ba0.33MnO3 manganite thin films. The diffusion length is found to be ~3 nm

and 2 nm for the two kinds of films, respectively. This is the first report on diffusion characteristics of

non-equilibrium carriers, which lays a firm foundation for the designing of new artificial materials and the

exploration of novel mechanism affecting behind the versatile phenomena of the manganites.

(2) Abnormal temperature dependence of photocurrent of ultra-thin manganite films

Excitation and annihilation of non-equilibrium charge carriers has a close relation to electronic structure,

and they can provide us valuable information on hidden aspects of the manganites. As well known,

photo-electronic effects are reflections of the excitation-annihilation balance, and their dependence on

temperature may lead us to a deep insight into the electronic structure of the manganites. In the present

work, photocurrent as a function of temperature was studied for the heterojunctions composed of manganite

films of various thicknesses. The experiments show a complex variation of the short-circuit photocurrent:

first increase then, after a local maximum, decreases with decreased temperature when film thickness is

below dead layer width, whereas monotonic grows when the film thickness is well above the dead width.

Assuming the presence of impurity band with the band gap, we provided a theory that restores the

experimental results. This work reveal the fundamental difference of ultra-thin and thick manganite films in

electronic structure, and the former owns a band structure with localized states.

(3) Electric field-induced nano-scale resistance switching

Oxide-oxide or oxide-metal structure shows amazing resistance switching between stable resistive states

under the impact of pulse electric fields. Based on this effect, novel information technology can be

developed. Resistance switching can take place on macro or micro-scale. The latter is particularly

14

interesting noting its potential in the field of high density data recording. However, the conventional

measuring technique cannot provide information on micro-scale. In the present work, by using the

conducting atomic force microscope (C-AFM) we studied the local resistance switching in WO3 films

grown on glasses. By acquiring current while the AFM tip with a fixed bias scans across sample surface,

the resistance distribution can be obtained. There are two distinctive observations. The first one is the

difference conductive properties of grain interior and boundary. The second one is that repeatable

resistance switching prefers to appear near the grain boundaries, and the transited area can be a few

nanometers in size. It was further found that the conductive filaments prefer to appear at where they were

for repeated writing-erasing operations. This work has been highlighted by Nanotechweb. (4) Exploration of novel magnetocaloric materials

Exploring novel refrigerants working at liquid hydrogen temperature region is of particularly significant

for practical applications. We firstly reported magnetocaloric properties in R3Ni2 compounds involving two

successive phase transitions: spin reorientation transition and second-order ferromagnetic-paramagnetic

transition. The maximal magnetic entropy change for a field change of 0-5 T reaches 21.7 J/kgK, 19.5

J/kgK for Ho3Ni2 and Er3Ni2, respectively (Fig.4). Through measuring heat capacity under 0T and 5T

magnetic field, adiabatic temperature change was calculated. That is 7.0, 5.9 K for Ho3Ni2, Er3Ni2,

respectively, for a field change of 0-5T. For the composite material formed by Ho3Ni2 and Er3Ni2 with the

mass ratio of 2:3, a large RC of 496 J/kg is achieved. The excellent magnetocaloric properties indicate the

applicability of R3Ni2 compounds to the liquefaction of hydrogen gas; Moreover, large

magnetoresistance(MR) involving field-induced metamagnetic transition was obtained in PrGa systems.

PrGa experiences two successive magnetic transitions, ferromagnetic (FM)-antiferromagnetic (AFM)

transition and AFM-paramagnetic transition, which locates at 28 K and 36 K, respectively. An application

of magnetic field can induce metamagnetic transition from AFM to FM state. The accompanied MR

reaches -30% and -34% under the fields of 1 T and 5 T, respectively.

(5) Effect of post-annealing at low temperatures on atomic ordering and magnetocaloric effect

Adjusting valence electron concentration (e/a) through changing compositions or introducing other

elements is a direct and effective way to tune martensitic temperature TM in Heusler alloys. However, this

method sometimes brings adverse effect. It has been reported that martensitic temperature not only depends

on e/a but also relates to the doped atomic species, i.e. atomic mass and radius due to the strong effect of

electron-phonon coupling. We firstly reported an effective way to change atomic order and martensitic

temperature by simply annealing Heusler alloys at low temperatures. Our studies indicated that

post-annealing at temperatures lower than 300C can affect atomic order and shift TM to lower temperature.

L21 ordering strucure was confirmed by neutron diffraction and XRD measurements（Fig.5）. We calculated

the degree of the L21-type order, SH, by using classical method, and found the SH of as-prepared and

300C-annealed samples is 0.86 and 0.77, respectively. Post-annealing at low temperatures reduces SH but

maintains the strong metamagnetic behaviour and excellent magnetocaloric effect (MCE) and MR.

Through adjusting post-annealing conditions, large MCE and MR was realized in a wide temperature range

around room temperature.

15

M04 组

磁性纳米结构与飞秒磁性

组长：成昭华 组员：张向群 杨海涛 何 为

研究方向简介

近年来，磁性材料向“更小和更快”的趋势发展。由于低维量子受限体系中电子的量子效应和

维度效应，表现出磁性纳米结构和小尺度系统与传统大块材料的磁性、电性和输运性质明显不同，

这些新奇的物理性质不仅可能有利于技术应用，同时也对经典物理学提出了挑战。信息存储的不

断增长和磁性介质的内禀物理极限要求人们探索磁场控制磁化强度的新手段，利用超短激光脉冲

将有望成为操纵和控制磁化强度的一个全新的手段。由于自旋-轨道耦合特征时间在 fs-ps 量级，

利用飞秒激光的泵浦－探测磁光效应技术，可以研究飞秒到皮秒尺度下的超快磁动力学过程。磁

晶各向异性等对自旋翻转、自旋进动和自旋弛豫的影响，研究自旋波激发与耦合模。尽管利用泵

浦－探测磁光效应技术研究磁性材料已有十多年历史，但超快退磁机制仍不清楚。激光诱导的飞

秒磁性开辟了一个磁学研究的新领域，但如何在更小的时间尺度下探测磁性量子点的自旋非一致

进动、自旋－晶格、自旋－自旋和自旋－电子驰豫等超快动力学过程等，为研究自旋退相干过程

仍有巨大的挑战。

2011 年度研究工作进展 (1) 高磁灵敏度、高时间分辨和高空间分辨的磁动力学探测系统研制

成功研制出同时具有高磁灵敏度、高时间分辨和高空间分辨的磁动力学探测系统，时间分辨到

达 100fs, 空间分辨 0.5m。对 PtCo 磁性金属纳米阵列分立存储介质的磁畴变化及其超快动力学过程

进行了的实时、直接观测。该谱仪的研制成功将有助于人们深入认识磁性结构对自旋动力学的影响

等涉及到的物理机制，探索采用相干激发来更为有效地控制磁动力学过程新的手段，加深理解电驱

动下磁翻转的物理机制，探索热辅助磁存贮器件的新方法，推动我国超快磁动力学的实验和理论研

究。

图 1. 高磁灵敏、微区磁（自旋）动力学过程探测系统

16

(2) 磁性金属纳米阵列超高密度磁存储分立介质的可控生长

利用化学自组装手段利用化学自组装手段，成功获得尺寸均匀的单分散磁性 Fe, Co，Fe3O4 纳米

颗粒。实现磁性金属纳米阵列超高密度磁存储分立介质的可控生长。通过反胶束法在单分散 Fe3O4

纳米颗粒表面包覆一层均匀的硬质 SiO2 壳层实现了对纳米颗粒间距的直接调控，进而利用 DC 和

AC 磁场对磁性纳米颗粒间的磁偶极相互作用进行了系统的研究，并结合 Monte Carlo 的方法模拟了

磁偶极相互作用对磁性纳米颗粒体系的磁性随温度的变化关系，得到了确定无偶极相互作用颗粒体

系的临界颗粒间距的函数关系，促进了对超顺磁性的深入理解。

图 2. 单分散 Fe3O4 纳米颗粒纳米颗粒的交流磁特性

图3. 单分散Fe3O4纳米颗粒纳米颗粒的交流磁特性的Monte Carlo模拟结果.

(3) 垂直磁记录[Co0.9Fe0.1(5.0Å)/Pt(20Å)]4多层膜磁畴树枝状生长的直接观察

我们研究了在[Co0.9Fe0.1(5.0Å)/Pt(20Å)]4 多层膜中基于热激发机制的磁化翻转过程。借助于磁光

克尔效应仪和克尔显微镜，样品的磁后效行为和磁畴都进行了细致的研究和直接观测。实验结果表

明磁化翻转行为开始是磁畴很少数目的成核，然后通过以树枝状的畴壁位移为主导来完成磁矩的翻

转（图 3）。蒙特卡洛模拟结果表明树枝状畴的生长可以不依赖于微观样品的缺陷存在（图 4），而有

可能只由宏观的磁性参数（各向异性，饱和磁化强度等）决定，另外我们发现在翻转过程中，大的

激活体积（翻转单元）对少量成核和树枝状畴壁移动起到一个关键的作用。

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图4. [Co0.9Fe0.1(5.0Å)/Pt(20Å)]4多层膜磁畴生长过程的直接观察

(4) 新型多铁性单晶材料的各向异性磁热效应

复杂氧化物 TbMnO3作为多铁性材料已得到广泛的研究，而对这类材料的磁热效应研究尚未报导。

我们以同时具体多铁性和各向异性磁热效应的 TbMnO3单晶为研究对象，重点研究新型多铁性稀土－

过渡金属氧化物单晶的磁晶各向异性和磁热效应各向异性的内在联系，在多铁性 TbMnO3单晶材料中

不但观测到巨大磁热效应，而且发现具有大的各向异性磁热效应。单晶样品在磁场中从易磁化轴到

难磁化轴转动过程中可以产生大约 6 K的绝热温度变化[图 1], 这种巨大的各向异性磁热效应发现，

可以使人们通过在磁场中转动单晶样品，而不是通过改变磁场或将样品从磁场中移进移出的方法获

得磁制冷，有望提供一种全新的，简易可行和低能耗的磁制冷技术方案。

图 5. TbMnO3 单晶的各向异性磁熵变与旋转磁热效应

Magnetic nanostructures and Femotomagnetism

Brief Introduction

The objectives of modern data storage industry can be summarized by the slogan “smaller and faster.”

The rapid development in fabrication and applications of nanostructured magnetic devices drives us to

understand the magnetism of low-dimensional system. By virtue of their extremely small size,

nanomagnets possess significantly different properties from their parent bulk materials. The demands for

the ever-increasing speed of storage of information in magnetic media plus the intrinsic limitations that are

connected with the generation of magnetic field pulses by current have triggered intense searches for ways

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to control magnetization by means other than magnetic fields. Manipulating and controlling magnetization

with ultrashort laser pulses has become an alternative approach.

Femtosecond laser pulses offer the intriguing possibility to probe a magnetic system on a time scale

that corresponds to the (equilibrium) exchange interaction, responsible for the existence of magnetic order,

while being much faster than the time scale of spin-orbit interaction(1–10 ps) or magnetic precession

(100–1000 ps). Despite being the subject of intense research for over a decade, the underlying mechanisms

that govern the demagnetization remain unclear. The corresponding mechanism has its origin in relativistic

quantum electrodynamics, beyond the spin–orbit interaction involving the ionic potential. Laser-induced

femtosecond magnetism or femtomagnetism opens a new frontier for a faster magnetic storage device, but

probing such a fast magnetization change is a big challenge. Research activities in 2011

(1) Equipment setup

We have designed and set up a system for ultrafast spin dynamics probing system based on

Time-resolved Magnetooptical Kerr Microscope and magnetometer with temporal resolution of 100 fs and

spatial resolution 500 nm. By using a scanning Kerr microscope to investigate the ultrafast demagnetization

and recovery processes of magnetic nanostructure. Understand the roles of spin-orbit, spin-lattice, and

electron-lattice interactions in the ultrafast optical control of magnetism. To explore the new approach for

manipulating and controlling magnetization with ultrashort laser pulses.

(2) Determination of the Critical Interspacing for the Noninteracting Magnetic Nanoparticle System

The dipole-dipole interactions (DDI) of the monodisperse magnetite (Fe3O4) nanoparticles (NPs) can be

directly controlled by a uniform hard SiO2 shell with different thickness, i.e. different interspacings. Thus,

the DDI strength of a serial of Fe3O4-SiO2 NPs system can be revealed by fitting the blocking temperature

TB measured at the AC field to the Vogel-Fulcher law. The interspacing over 5 times of diameter for less

than 8 nm Fe3O4 NPs is the critical value to achieve a noninteracting system. Furthermore, a general

equation to evaluate the ratio of interspacing to particle diameter for a noninteracting magnetic NPs system

with different size and saturation magnetization was calculated by Monte Carlo method.

(3) Direct observation of dendritic domain growth in perpendicular magnetic anisotropy CoFe/Pt

multilayers

We present the experimental results on thermally activated magnetization reversal for

[Co0.9Fe0.1(5.0Å)/Pt(20Å)]4 multilayers. Direct domain observations showed a rare nucleation followed by

dendritic growth in the motion of domain walls. Using the macroscopic magnetic parameters from

experimental data, Monte Carlo simulations based on a simple uniaxial magnetic anisotropy model

qualitatively interpret the origin of the dendritic domain growth mode. Moreover, both time evolution of

domain growth observation and magnetic relaxation measurements reveal that CoFe/Pt multilayers have a

relatively large activation volume compared with Co/Pt multilayers.

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(4) Giant anisotropy of magnetocaloric effect in TbMnO3 single crystal

The magnetocaloric effect (MCE) in TbMnO3 single crystal was investigated by isothermal

magnetization curves for the ab plane at low temperatures. Large magnetic entropy change and refrigerant

capacity are achieved near the ordering temperature of Tb3+ moment under 70 kOe along a-axis.

Furthermore, the TbMnO3 single crystal exhibits a giant MCE anisotropy. By taking magnetocrystalline

anisotropy into account, the rotating magnetic entropy change within ab plane can be well simulated,

indicating that the anisotropy is directly contributed from the magnetocrystalline anisotropy. Our finding

for giant MCE anisotropy in TbMnO3 single crystal explores the possibility of using this material for

magnetic refrigerator by rotating its magnetization vector, rather than moving it in and out of the magnet.

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M05 组

新型磁性功能材料的探索和研究

组长：吴光恒

组员：陈京兰 王文洪

研究方向简介

本课题组以发现新型磁性功能材料，特别是磁性相变材料为主要研究方向。利用各种材料制备

手段，如单晶生长、熔炼、快速冷却、玻璃净化、机械合金化等，将工作重点放在探索新材料，开

发单晶材料的应用功能和研究各种材料的基本物性方面。关联材料成相的稳定性与成相产物的结构

相变性质，发现新型磁性形状记忆合金等新材料。利用单晶的高纯度，高完整性，特别是在宏观尺

度能够体现微观的晶体周期性的特点，开展针对各种功能性材料，特别是磁性材料的基本物理性质

和应用功能的研究。

2011 年度研究工作进展 (1) 通过对晶格进行不同程度的畸变，实现了 YPtBi 拓扑绝缘体能带位置及带隙的调节。随着正负

畸变度的增加，体系均在费米能级附近产生了有效带隙，并伴随有能带的拓扑反转，如下图所示。

这表明体系晶格的畸变能对拓扑绝缘体的带隙和拓扑态进行调节，形成拓扑绝缘体。（APL-99,

071901（2011））。

(2) 研究了 NiFeGa 磁性形状记忆合金中母相的反常大磁晶各向异性。通常马氏体相由于对称性的降

低，各向异性大于母相。但在这种偏分的 NiFeGa 中出现例外，如下图所示。暂且把这归咎于通常认

为的“马氏体预相变”。总结了出现这种情况需要的三个条件：偏分，原子错占位和预相变。实际上，

这是一种 strain-glass 的特征。正在用投射电镜予以证明。结果发表在（APL- 99- 252504 (2011)）。

21

(3) 在磁场驱动马氏体相变的 Heusler 型磁性形状记忆合金中，都采用添加 Co 的方法使母相从亚铁

磁变成铁磁，提高磁性。但并不影响马氏体相的反铁磁性，从而获得大 。其中的物理机制没有

人弄清楚。以 Mn2NiGa 为母合金，研究了 Co 分别化学地替代 Ga 或 Ni 时 Mn 的磁性结构。发现完

全同样的 Co 含量，磁性变化完全不同（下图）。根据 Steans 模型提出紧邻的 Mn-Co-Mn 铁磁结构嵌

套在原始的亚铁磁结构中是提高母相磁性的原因。同时，也解释了为什么 Co 不能使马氏体变成铁磁

结构的原因。电子结构计算指出了这种铁磁结构引起的强烈 d-d 杂化作用（PRB 84 (2011) 224404）。

(4) 深入研究了 Fe2MnGa 中的变磁性行为和交换偏置现象，研究了温度调控的交换偏置效应，结果

发表在 APL-99-222506 (2011)上。

(5) Heusler 合金方面，研究了 Co2FeSi，Mn2NiGa, Cr2CoGa 等系列合金的磁性和相变等基本物理

性质。

Investigation on physical properties and application of

magnetic single crystals

Brief Introduction

Investigation on searching novel magnetic materials and the transformation-related physical properties

in ferromagnetic shape memory alloys （FMSAs） has been performed. FeMn based FMSA has been

synthesized by systemically studying the ternary phase diagram.

22

M06 组

多铁性材料与多场耦合效应

组长：孙阳

组员：闫丽琴 尹林

研究方向简介

多铁性材料是指同时具有铁电性，铁磁性，铁弹性三种有序现象中的两者或全部的一类新型材

料。同时具有磁性和铁电性的材料被称为磁电多铁性材料。如果两种有序不仅共存，而且具有较强

的磁电相互耦合，则可以实现用电场来控制材料的磁性质以及用磁场来改变材料的电学性质。本课

题组研究内容包括新型多铁性材料探索，磁电耦合物理机制和新物理效应研究，发展磁电耦合以及

多场耦合实验测量方法和技术。

2011 年度研究工作进展

(1) 在 Y-型六角铁氧体中发现了高温强磁电耦合效应。

探索具有室温下强磁电耦合效应的新型磁电材料是多铁性研究领域的一个重要目标。我们在一

类铁基氧化物（Y-型六角铁氧体）中发现了高温下强磁电耦合效应。该体系在 370 K 以下具有螺旋

磁有序诱导的铁电性，并且其磁结构对外加磁场非常敏感，可以用很低的磁场（几百 Oe）来控制并

反转电极化强度，其最大磁电耦合系数达到 。这一发现为发展具有优良性能的室温磁电

多铁性材料提供了重要方向。

图 1. Y-型六角铁氧体中的磁电耦合效应

(2) 在多铁性体系 YbFe2O4 中观察到低温下存在一个磁电多重玻璃态，表明局域的磁电耦合效应可

能会导致新的物理态。

过渡金属氧化物 YbFe2O4 材料具有电荷有序导致的多铁性。以往人们认为该体系在 240K 以下

进入长程的亚铁磁有序。我们最近的工作表明 YbFe2O4 中的多铁性并不是长程有序的。在 80K 以下

表现出集体的磁冻结行为，形成自旋团簇玻璃态。同时，其介电驰豫在 80K 附近也出现集体冻结行

为，导致极化玻璃态。由于自旋玻璃与极化玻璃的冻结温度一致，表明存在强的磁电耦合，并且形

23

成一种新的物理态--磁电多重玻璃态。

图 1. YbFe2O4 中的磁电多重玻璃态

Multiferroic materials and magnetoelectric coupling effects

Brief Introduction

Multiferroics and magnetoeletric effects in complex oxides, organic magnets and ferroeletrics,

ferromagnetic resonance and eletron paramagnetic resonance.

Research activities in 2011

(1) We observed a magnetoelectric multiglass state in multiferroic YbFe2O4, indicating the importance of

short-range magnetoelectric coupling.

(2) A giant magnetoelectric effect is discovered in a Y-type hexaferrite where the electric polarization can

be reversed by a low magnetic field.

(3) We have developed a new technique which enables measuring magnetic resonance with applied

electric fields.

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M07 组

磁性金属薄膜的人工自旋结构调控

组长：蔡建旺

组员：胡强 孟丽琴

研究方向简介

高速度、高密度、高集成是磁性电子器件和信息存储技术的基本发展趋势，相关的尺寸效应与

快速的自旋翻转动力学对磁性薄膜提出充满挑战的新要求，推动着薄膜磁性和自旋相关输运的研究

不断深入。本课题组主要研究磁性“金属多层膜”与磁性“金属/氧化物”异质结构的制备和物性，

内容包括人工自旋结构的设计、相关高性能薄膜的可控生长与磁电特性的表征，重点研究不同磁有

序结构之间的交换耦合、临近效应、垂直磁各向异性、自旋极化电子的输运过程，致力探索和发展

磁电子、磁存储应用功能新材料。

2011 年度研究工作进展

本年度主要研究了铁磁/反铁磁交换偏置的物理机制、磁性多层膜的 90交换耦合与高灵敏线性

自旋阀的设计和制备；另外，还研究了 Pt 基多层膜的磁邻近效应与反常霍尔效应，发现室温下 Pt

层中的稀释 Fe 原子磁矩呈现铁磁有序，强烈增加了 Pt 层中电子的自旋－轨道散射，多层膜的霍尔

电阻率和霍尔角增加到原来的 2-4 倍，并显著提高了多层膜霍尔效应的磁场灵敏度。

(1) 反铁磁层自旋结构与相邻铁磁层磁化翻转的关联性

图 1. 类自旋阀结构多层膜Ta(40 Å)/Ni81Fe19(100 Å)/Fe50Mn50(t)/Ni81Fe19(40 Å)/Co50Fe50(15 Å)/ Ir25Mn75(80 Å)/Ta(40 Å)

在室温时完整磁滞回线（实线）与仅仅“自由层”磁化翻转的小磁滞回线（虚线）：（a）FeMn 厚度为42 Å；（b）FeMn

厚度为70 Å；（c）多层膜Ta(50 Å)/Cu(50 Å)/NiFe(150 Å)/CoO(20 Å)/NiFe(40 Å)/CoFe(8 Å)/IrMn(100 Å)/Cu(50 Å)/Ta(40

Å)在130 K 测得的完整磁滞回线（实线）与仅仅“自由层”磁化翻转的小磁滞回线（虚线）；（d）磁化各阶段对应不

同铁磁层磁矩方向示意图。所有样品在测量前已重复测量若干次以消除可能的锻炼效应。

25

作为当前主流自旋电子器件核心基元的巨磁电阻自旋阀和磁性隧道结，两者拥有一个共同的关

键点，这就是通过反铁磁钉扎层的交换偏置作用，对其近邻铁磁层的自旋取向进行钉扎，从而实现

对自旋阀和磁隧道结的所有磁性功能层的自旋取向的有效操控。对于初始自旋结构已经建立好的反

铁磁（AF）层，在铁磁层（FM）的磁化翻转过程中AF的内部自旋结构是否同步产生变化是交换偏

置微观机制的核心问题之一，实验方面从未有过任何直接信息。我们设计了一种“类自旋阀”结构的

多层膜FM1/AF/FM2/extra-AF（包括多种反铁磁AF：FeMn、IrMn、CoO），在一切过程和条件完全

相同的同一样品中，消除了不同磁场冷却历史以及磁锻炼等一切因素的可能影响之后，始终观察到

FM1的交换偏置随FM2的不同磁化历史而被显著改变，直接证明所有这些AF的内部自旋结构受相邻

FM2层的磁化翻转过程的影响，同时AF内部自旋结构的改变影响FM1的交换偏置；我们进一步还发

现FM的磁化过程影响AF自旋结构的深度范围相当于FM/AF双层膜中建立饱和交换偏置时对应AF层

的厚度。

(2) “铁磁/反铁磁/铁磁”的交换耦合与高灵敏线性自旋阀

磁性纳米薄膜层间交换耦合是调控自旋的重要手段之一，目前人们对于“铁磁/反铁磁/铁磁”结构

90º 交换耦合的了解远不及对“铁磁/非磁/铁磁”的长程耦合了解的深入，绝大多数关于“铁磁/反铁磁/

铁磁”交换耦合的研究都集中于 Mn 和 NiO 两种反铁磁且表面磁矩完全未补偿的情形。对于自旋电子

学广泛应用的反铁磁材料 FeMn、IrMn，特别是这两种薄膜材料通常具有（111）织构，其表面原子

自旋在面内方向原则上完全补偿，类似的三明治结构是否存在垂直耦合的问题具有重要的理论意义

和应用价值。通过“铁磁／薄反铁磁/铁磁/（钉扎）反铁磁”的四层薄膜结构，我们系统地研究了被

FeMn、IrMn 薄层所分隔开的 NiFe 层之间的交换耦合作用，发现了显著的 90º 耦合现象，并进一步

提出了界面非磁原子对 90º 耦合强度的人工调控，实现了自由层在面内垂直方向的有效各向异性场

大小的自由控制，获得高灵敏线性自旋阀，为自旋电子学实用化关键技术提供了一条新途径。

图 2. “biased NiFe/IrMn (15 Å)/NL-Cu(tCu)/NiFe (30 Å)”结构中两 NiFe 层之间被证实存在 90º 交换耦合，且其强

度可通过非磁性插层（NL-Cu）调控。左图为相关的自旋阀结构，其 NiFe 自由层的磁矩与钉扎层磁矩方向正交；右

图(a),(b),(c)对应自旋阀在不同 Cu 插层时的磁电阻响应曲线，(d)钉扎层采用人工反铁磁（SAF）Co90Fe10(17 Å)/Ru (8

Å)/Co90Fe10(23 Å)结构所对应的自旋阀磁电阻响应曲线。

26

Manipulation of spin orientations and spin-related transpotation in magnetic multilayered thin-film structures

Brief Introduction Extensive study of magnetic multilayered thin-film structures over the past two decades has led to the

rapid progress of the magneto-electronic devices and information storage technology, and the lasting pursuit of higher speed, higher density magnetic recording and continuing miniaturized magnetic functioning parts have been challenging all available magnetic materials and fabrication protocols as well as the established magnetism theories.

Aiming at spin orientation control and spin transportation manipulation, our research focuses on artificial spin structures of novel materials with enhanced magnetic and/or magneto-electronic properties. In addition to the controllable thin-film structure fabrication, our current research involves collinear/noncollinear exchange coupling, exchange bias, magnetic proximity effect, perpendicular magnetic anisotropy as well as spin related transport properties, including giant magnetoresistance, interface related anisotropic magnetoresistance, and anomalous Hall effect etc.

Research activities in 2011

(1) Bulk antiferromagnet spin rearrangement induced by the magnetization reversal of the adjacent

ferromagnetic layer

Exchange coupling between a ferromagnet (FM) and an antiferromagnet (AF) can lead to a shift in the

FM hysteresis loop along the magnetic field axis together with coercivity enhancement when the system is

grown or cooled through the AF Néel temperature in the presence of an external field. This pinning effect,

namely exchange bias, is the foundation of spin valves and magnetic tunnel junctions. So far the change of

internal AF spins during a FM reversal has never been investigated experimentally, which can provide vital

important information to help establishing quantitative exchange bias models. In a proposed multilayer

structure of ferromagnet (FM1)/ antiferromagnet (AF)/ ferromagnet (FM2) with FM2 strongly pinned by an

extra-AF, the study of FM2 magnetization history effects on the exchange bias behavior of FM1/AF after a

one-step field cool show direct evidence that the bulk spin of the intermediate AF layer changes during

individual FM magnetization switching. With the elimination of possible field cool history influence and

systematic investigation on different samples, the possibility of manipulating exchange bias of the FM1/AF

couple by modifying the AF spin configuration using the magnetizing process of the FM2 layer is

demonstrated. Depth of the AF spins that can be affected during the ferromagnetic magnetization reversal is

experimentally determined to be the same as the AF thickness when the exchange bias field reaches

saturation.

(2) 90 coupling in a NiFe/thin IrMn/biased NiFe structure and highly sensitive linear spin valves

90º coupling between ferromagnets (FM) across an antiferromagnet (AF), typically Mn and NiO with

an uncompensated surface spin configuration, was extensively studied. We have extended this noncolinear

coupling by using a thin IrMn layer, one of the most widely used AF materials in current spintronic devices.

Establishment of 90 coupling between a free NiFe layer and an exchange biased NiFe layer is

demonstrated through a thin sputter deposited intermediate layer of IrMn, which exhibits (111) orientation

27

with uncompensated surface spins occurring at grain boundaries. Furthermore, by inserting a nonmagnetic

layer (NL) at the free NiFe/thin IrMn interface, the 90 coupling strength between two NiFe layers is found

to decrease exponentially with the NL thickness with a decay length of a few angstroms. Subsequently, the

effective anisotropy field of the free NiFe layer along the orthogonal direction can be easily tuned in a wide

field range. Also found is that the coercivity and field offset of the free NiFe layer drop at much faster rates

than the 90 coupling strength with increasing NL layer thickness. Based on this multilayer structure, linear

spin valves with adjustable high sensitivity and almost zero field offset have been demonstrated. Above

coupling structures can also be directly applied to magnetic tunnel junctions to realize linear response with

ultrahigh sensitivity for them.

28

2．研究课题

2011年实验室承担课题（部分）

序号 课 题 名 称 负责人 起止时间 项目类别**

1. 新型自旋电子学材料及其基础科

学问题研究 韩秀峰 2008-2011 基金委创新群体二期 (a)

2. 纳米环磁性薄膜中磁畴组态和磁

畴壁动力学及磁电阻性质的研究 魏红祥 2009-2011 国家基金委青年基金 (a)

3. MgO(001)单晶势垒磁性隧道结

的制备及其自旋相关器件的原理

研究 王守国 2010-2012 国家基金委面上项目 (a)

4. 基于 MgO 和 Al-O 势垒磁性隧

道结中自旋转移力矩效应的磁翻

转研究

韩秀峰 2009-2011 JSPS-NSFC中日合作交流基

金 (a)

5. 有机复合磁性隧道结的微制备及

其结构和物性研究 韩秀峰 2009-2011 NSFC面上项目 (a)

6. 测量极弱磁场(fT)的磁电阻-超导

组合多层膜传感器的设计与研制 王 磊 2009-2011 NSFC 面上项目 (a)

7. 纳米磁性自旋存储器的研制和器

件物理研究 詹文山 2010-2014 科技部 973 等重大研究计划-

“纳米计划”项目 (b)

8. 国家杰出青年基金匹配 孙继荣 2008-2011 中国科学院(a)

9. 量子有序现象的调控及其多场耦

合效应 孙继荣 2007-2011 科技部重大专项(b)

10. 室温磁致冷材料及相关科学问题

研究 沈保根 2008-2011 国家基金委重点基金(a)

11. 短程磁序对材料磁热效应的影响 孙继荣 2009-2011 国家基金委面上基金(a)

12. 磁介电材料的基础问题 孙继荣 2009-2012 国家基金委重点基金(b)

13. 高 Mn 含量Heusler合金的巨磁熵

变和物理机制的研究 胡凤霞 2009-2011 国家基金委面上项目(a)

14. 室温磁致冷材料和物理及其在磁

制冷样机上的应用 沈保根 2009-2011 中国科学院方向性项目(a)

15. 电阻型信息存储材料的设计、制

备及相关性能研究 沈保根 2009-2011 北京市重大基金(a)

16. 氧化物异质结暂态过程研究 孙继荣 2010-2012 国家基金委面上项目(a)

17. 复杂电子体系的超敏量子调控 孙继荣 2011-2015 科技部重大专项(b)

18. 新一代电阻型存储器的材料物理

研究 孙继荣 2008-2012 中国科学院方向性项目(b)

19. 复杂纳米体系的凝聚行为、输运

过程及应用技术研究 尚大山 2009-2013 科技部重大专项(b)

20. 32nm RRAM 关键工艺和技术 孙继荣 2009-2012 国家科技重大专项（b）

21. 磁电子学材料、物理与器件 沈保根 孙继荣 胡凤霞

2010-2013 国家基金委创新群体（a)

29

序号 课 题 名 称 负责人 起止时间 项目类别**

22. 钙钛矿锰氧化物薄膜中的动态晶

格应变研究 胡凤霞 2011-2013 国家基金委面上基金(a)

23. 强关联体系中原子与自旋动态的

中子散射研究 胡凤霞 2010-2014 国家重点基础研究发展计划(973) (b)

24. 锰氧化物基多层结构异质结中自

旋依赖的半导体特性研究 王 晶 2010-2012 国家基金委青年基金(a)

25. 新型电致电阻功能材料 沈保根 2011-2013 国家基金委面上基金(a)

26. 磁制冷材料的滞后现象对制冷能

力的影响 张 虎 2011-2013 国家基金委青年基金(a)

27. 巨电致电阻效应中导电路径的形

成与演变过程研究 尚大山 2011-2013 国家基金委青年基金(a)

28. 磁性微结构电子态的量子调控研

究－磁性多层结构中磁各向异性

的量子调控方法和机理 成昭华 2009-2014 国家科技部重大专项（a）

29. 高磁灵敏、微区磁（自旋）动力

学过程探测系统研制 成昭华 2009-2011 中科院设备研制项目(a)

30. 复杂电子体系维度、构型的控制

及其超敏量子调控效应研究 成昭华 2011.1-2015.12 国家科技部重大专项（b）

31. 磁性金属纳米阵列超高密度大面

积分立存储介质研究 成昭华 2010.1-2013.12 国家基金委重点基金(a)

32. CTM 存储材料的表征方法和性

能研究 何 为 2010.1-2014.8 国家科技部重大专项（b）

33. 层状钙钛矿稀土锰氧化物单晶的

制备和电磁特性研究 张向群 2009.1-2011.12 国家基金委面上基金(b)

34. 异质纳米结构软磁薄膜的微波高

磁导率研究 张向群 2011-2014 国家基金委重点基金(b)

35. 磁性金属纳米颗粒的可控制备及

其高频性能研究 杨海涛 2011-2013 国家基金委面上基金(a)

36. 太阳能热声斯特林发电的关键技

术研究 张宏伟 2009-2011 863项目(b)

37. 新型多铁性材料合成 吴光恒 2009-2011 973项目(b)

38. 强关联体系中原子与自旋动态的

中子散射研究 王文洪 2010-2014 973项目(b)

39. 新型自旋电子学材料及其基础科

学问题研究（二期） 吴光恒 2010-2013 基金委创新群体（a)

40. 磁性调控成相研究和新材料探索 吴光恒 2011-2014 基金委重点项目

41. 两种磁场驱动马氏体相变的

Heusler合金材料研究 吴光恒 2008-2010 基金委面上项目

42. 磁 悬 浮 玻 璃 净 化 方 法 生 长

NiFeGa 单晶和物性研究 吴光恒 2010-2012 基金委面上项目

43. 新型Heusler合金Fe2CrGa半金属

性研究 王文洪 2011-2013 基金委面上项目

44. 新型稀土磁热和磁应变材料研究 吴光恒 2011-2014 863项目

30

45. 量子有序现象的调控 孙 阳 2007-2011 科技部重大专项（a）

46. 过渡金属氧化物单晶的电子自旋

共振研究 孙 阳 2009-2011 国家基金委面上基金(a)

47. 新型过渡金属间化合物的磁输运

特性、机理和结构嬗变 孙 阳 2009-2012 国家基金委重点基金(b)

48. 电荷有序型多铁性与磁电耦合效

应研究 孙 阳 2011-2013 国家基金委面上基金(a)

49. 复杂电子体系维度、构型的控制

及其超敏量子调控效应 孙 阳 2011-2015 科技部重大专项(b)

50. 磁性多层膜反常霍尔效应的研究 蔡建旺 2009-2011 国家基金委面上基金(a)

51. 垂直磁各向异性金属薄膜材料的

磁电性能研究 蔡建旺 2009-2012 国家基金委重点基金(b)

**注：(a) 本实验室负责的研究项目； (b) 本实验室参加的合作研究项目。

31

3.专利情况 2011 年专发明专利

序号 专利名称 申请号／专利号 发明人 状态 国家

1. 包含和非包含金属芯的闭合

形状磁性多层膜及它们的制

备方法和用途

US7,936,595 B2 韩秀峰 马明 覃启航

魏红祥 姜丽仙 韩宇

男

授权 美国

2. 一种环状磁性多层膜及其制

备方法和用途 ZL200510135365.6

马明 韩秀峰 姜丽仙

韩宇男 覃启航 魏红

祥

授权 中国

3. 一种环状含金属芯的磁性多

层膜及其制备方法和用途 ZL200510135370.7

马明 韩秀峰 姜丽仙

韩宇男 覃启航 魏红

祥

授权 中国

4. 一种集成的三维超导复合磁

场传感器及其制法和用途 ZL200610057475.7 覃启航 韩秀峰 马明

王磊 赖武彦 詹文山 授权 中国

5. 具有几何形状的磁性多层膜

及其制备方法和用途 ZL200710063352.1

韩宇男 温振超 杜关

祥 赵静 刘东屏 韩

秀峰

授权 中国

6. 各向异性可调制的磁性薄膜

结构、磁敏传感器及制备方

法

201110143364.1 余天 王文秀 韩秀峰 申请 中国

7. 纳米图形化和超宽频电磁特

性测量系统 201110209908.X

韩秀峰 马勤礼 于国

强 刘厚方 余天 周

向前 艾金虎 孙晓玉

申请 中国

8. 纳米多层膜、场效应管、传

感器、随机存储器及制备方

法

201110278414.7 韩秀峰 刘厚方 申请 中国

9. 一种新型电场调控的互补场

效应管及其逻辑电路 201110304805.1 韩秀峰 郭鹏 陈怡然

刘东屏 申请 中国

10. 一种电场调制型随机存储单

元阵列及存储器 201110304812.1 韩秀峰 于国强 陈怡

然 申请 中国

11. 基于可逆电致电阻效应的逻

辑器件 201110305257.4 韩秀峰 李大来 刘东

屏 申请 中国

12. 稀土提纯中间产物制备的

La(Fe,Si)13 基磁性材料、制

备方法和用途 2011101974892 陈岭 胡凤霞 王晶

孙继荣 沈保根 申请 中国

13. 以高 Ce 工业纯混合稀土为

原料制备的 La(Fe,Si)13 基磁

制冷材料 2011103081469

陈岭 胡凤霞 王晶 包立夫 赵莹莹 沈保

根 孙继荣 申请 中国

14. 小滞后损耗的一级相变

La(Fe,Si)13 基磁热效应材料

及其制备方法和用途 2011103258755 陈岭 胡凤霞 包立夫

王晶 孙继荣 沈保根 申请 中国

15. 粘结 La(Fe,Si)13 基磁热效

应材料及其制备方法和用途 201110374158.1 胡凤霞 陈岭 包立夫

王晶 沈保根 孙继荣 申请 中国

16. 用于低温磁制冷的稀土-钴-硅材料及其制备方法和用途

201110335908.4 许志一 沈保根 张虎

沈俊 孙继荣 申请 中国

17. 用于磁制冷的稀土-钯-铝材

料及其制备方法和用途 201110228357.1 沈保根 许志一 沈俊

吴剑锋 孙继荣 申请 中国

32

序号 专利名称 申请号／专利号 发明人 状态 国家

18. 一种磁制冷材料及其制备方

法和用途 201010536650.X 张虎 沈保根 许志一

胡凤霞 孙继荣 申请 中国

19. 用于磁制冷的稀土-铁-硅材

料及其制备方法和用途 201110074929.5 张虎 沈保根 吴剑峰

沈俊 申请 中国

20. 用于磁制冷的稀土-铝材料

及其制备方法和用途 201110215566.2 张虎 沈保根 许志一

吴剑峰 沈俊 申请 中国

21. 一种抗噪音宽带频率测量方

法及锁相频率计 201110380805.X 陆俊 沈保根 邵晓萍 申请 中国

22. 一种具有垂直磁各向异性的

多层膜材料 201110354377.3 刘涛 蔡建旺 申请 中国

33

4.期刊论文与会议论文

2011 年发表期刊论文目录

1. High tunability of the SERS response with a metal-multiferroic composite，X.Y. Xu, K. Seal, X.S.

Xu, I. Ivanov, C.H. Hsueh, N. Hatab, L.F. Yin, X.Q. Zhang Z.H. Cheng, B.H. Gu, Z.Y. Zhang, and J.

Shen，Nano Letters，11 (2011)1256.

2. Metallic and Insulating Interfaces of Amorphous SrTiO3-Based Oxide Heterostructures，Y.Z.

Chen, Nini Pryds, Josée E. Kleibeuker, Gertjan Koster, J.R Sun, Eugen Stamate, B.G Shen, Guus

Rijnders,and Søren Linderoth，Nano Letters，11 (2011)3774.

3. 1/f noise in MgO double-barrier magnetic tunnel junctions，G. Q. Yu, Z. Diao, J. F. Feng, H. Kurt,

X. F. Han, J. M. D. Coey，Applied Physics Letter，98 (2011)112504.

4. Improved tunneling magnetoresistance in (Ga,Mn)As/AlOx/CoFeB magnetic tunnel junctions，

G. Q. Yu, L. Chen, Syed Rizwan, J. H. Zhao, K. XU, X. F. Han，Applied Physics Letter，98

(2011)262501.

5. The perpendicular anisotropy of Co40Fe40B20 sandwiched between Ta and MgO layers and its

application in CoFeB/MgO/CoFeB tunnel junction，W. X. Wang, Y. Yang, H. Naganuma, Y. Ando, R.

C. Yu, X. F. Han，Applied Physics Letter，99 (2011)012502.

6. Roles of silver oxide in the bipolar resistance switching devices with silver electrode，C.Y. Dong,

D.S. Shang, L. Shi, J.R. Sun, B.G. Shen, F. Zhuge, R.W Li., W. Chen，Applied Physics Letters，98

(2011)072107.

7. Charge modulated interfacial conductivity in SrTiO(3)-based oxide heterostructures，Y. Z. Chen,

E. Stamate, N.Pryds, J.R.Sun, B.G. Shen, and S. Linderoth，Applied Physics Letters，98 (2011)232105.

8. Large magnetoresistance and metamagnetic transition in PrGa，J. Chen, X. Q. Zheng, Q. Y. Dong,

J. R. Sun, and B. G. Shen，Applied Physics Letters，99 (2011)122503.

9. Magnetic properties and magnetocaloric effects in R(3)Ni(2) (R = Ho and Er) compounds，Q. Y.

Dong, J. Chen, J. Shen, J. R. Sun, B. G. Shen，Applied Physics Letters，99 (2011)132504.

10. Effect of anisotropic strain on the charge ordering behavior in Bi0.4Ca0.6MnO3 films，Y. H. Ding,

Y. Q. Wang, R. S. Cai,Y. Z. Chen, and J. R. Sun，Applied Physics Letters，99 (2011)191914.

11. Determination of the Critical Interspacing for the Noninteracting Magnetic Nanoparticle

System，H.T. Yang, H.L. Liu, N.N. Song, H.F. Du, X.Q. Zhang, Z.H. Cheng, J. Shen, and L.F. Li，

Applied Physics Letters，98 (2011)153112.

12. Unusual magnetic anisotropy in the ferromagnetic shape-memory alloy Ni50Fe23Ga27，J. F. Qian,

E. K. Liu, L. Feng, W. Zhu, G. J. Li, W. H. Wang, G. H. Wu, Z. W. Du and X. Fu，Applied Physics

34

Letters，99 (2011) 252504.

13. Tuning exchange bias by thermal fluctuation in Fe52Mn23Ga25 melt spun ribbons，J. L. Wang, A. J.

Studer, S. J. Campbell, S. J. Kennedy, R. Zeng, S. X. Dou, and G. H. Wu，Applied Physics Letters，99

(2011) 222506.

14. Coexistence of reentrant-spin-glass and ferromagnetic martensitic phases in the Mn2Ni1.6Sn0.4

Heusler alloy，L. Ma, W. H. Wang, J. B. Lu, J. Q. Li, C. M. Zhen, D. L. Hou, and G. H. Wu，Applied

Physics Letters，99 (2011) 182507.

15. Influence of tetragonal distortion on the topological electronic structure of the half-Heusler

compound LaPtBi from first principles， Zhang, XM，Wang, WH，Liu, EK，Liu, GD，Liu, ZY，

Wu, GH，Applied Physics Letters，99（2011）071901.

16. Metamagnetic phase transformation in Mn(50)Ni(37)In(10)Co(3) polycrystalline alloy，Wu, ZG，

Liu, ZH，Yang, H，Liu, YN，Wu, GH，Applied Physics Letters，98（2011）061904.

17. Evidence for magnon excitation contribution to the magnetoresistance behavior during thermal

annealing in CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions，Q. L. Ma, S. G. Wang, H. X. Wei, H.

F. Liu, X.-G. Zhang, X. F. Han，Physical Review B，83 (2011)224430.

18. Asymmetric magnetization reversal and its dual origin in Co/FeMn out-of-plane induced

exchanged bias systems，Y.Liu, S.G. Wang, Y. Li, N. Li, S. Liu, N. Chen, M.H. Li, G.H. Yu，

Physical Review B，84 (2011)104436.

19. Influence of intrinsic electronic properties on light transmission through subwavelength holes on

gold and MgB2 thin films，X.Fang, C.G Zhuang, Z.C. Wen, X.F Han, Q.R Feng, X.X. Xi, Franco

Nori, X.C Xie, Q. Niu, X.G Qiu，Physical Review B，84 (2011)205438.

20. Giant anisotropy of magnetocaloric effect in TbMnO3 single crystal，J.L. Jin, X.Q. Zhang, G. K.

Li, and Z.H. Cheng, L. Zheng, and Y. Lu，Physical Review B，83（2011）184431.

21. Polymorphic magnetization and local ferromagnetic structure in Co-doped Mn2NiGa alloys，

L.Ma,W. H. Wang,C. M. Zhen,D. L. Hou,X. D. Tang,E. K. Liu and G. H. Wu，Physical Review B，84

（2011）224404.

22. Evidence of bulk antiferromagnet spin rearrangement during ferromagnetic layer reversal in a

double exchange bias sandwich，Xu Y, Ma Q, Cai J W, Sun L，Physical Review B，84 (2011)054453.

23. Synthesis and magnetic characterization of Co-NiO-Ni core-shell nanotube arrays，J. Y. Chen, N.

Ahmad, D. W. Shi, W. P. Zhou, X. F. Han，Journal of Applied Physics，110 (2011)073912.

24. Effect of external magnetic field on magnetic properties of Co–Pt nanotubes and nanowires，J. Y.

Chen, H. R. Liu, N. Ahmad, Y. L. Li, Z. Y. Chen, W. P. Zhou, X. F. Han，Journal of Applied Physics，

109 (2011)07E157.

35

25. The study of interaction between graphene and metals by Raman spectroscopy，W. X. Wang, S.

H. Liang, T. Yu, D. H. Li, Y. B. Li, X. F. Han，Journal of Applied Physics，109 (2011)07C501.

26. Characterization of stearic acid adsorption on Ni(111) surface by experimental and

first-principles study approach，S. H. Liang, T. Yu, D. P. Liu, W. X. Wang, Y. P. Wang, and X. F.

Han，Journal of Applied Physics，109 (2011)07C115.

27. Temperature dependent magnetic properties of Co nanowires and nanotubes prepared by

electrodeposition method，Naeem Ahmad, J. Y. Chen, Javed Iqbal, W. X. Wang, W. P. Zhou, X. F.

Han，Journal of Applied Physics，109 (2011)07A331.

28. Influence of film thickness on the physical properties of manganite heterojunctions，Gao WW,

Sun X, Wang J, Shang DS, Shen BG, and Sun JR，Journal of Applied Physics，109 (2011)023909.

29. Crystal structure and magnetic properties of R5Sn4 alloys, where R is Tb, Dy, Ho, and Er，X. C.

Zhong, M. Zou,H. Zhang,Z. W. Liu, D. C. Zeng, K. A. Gschneidner, Jr.,and V. K. Pecharsky，Journal

of Applied Physics，109 (2011)07A917.

30. Effect of post-annealing on martensitic transformation and magnetocaloric effect in

Ni45Co5Mn36.7In13.3 alloys，Chen L，Hu FX，Wang J，Shen J，Sun JR，Shen BG，Yin JH，Pan LQ，

Huang QZ，Journal of Applied Physics，109 (2011)07A939.

31. Buffer layer-enhanced magnetic field effect in La0.5Ca0.5MnO3/LaMnO3/SrTiO3:Nb

heterojunctions，Gao WW, Sun JR, Lu XY, Shang DS, Wang J, Hu FX, and Shen BG，Journal of

Applied Physics，109 (2011)07C729.

32. Static and dynamic strain effects in La0.7Ce0.3MnO3 thin films，Chen L，Hu FX，Wang J，Shen J，

Sun JR，Shen BG，Yin JH，Pan LQ，Journal of Applied Physics，109 (2011)07D713.

33. The investigation of reversible strain and polarization effect in (011)-La0.9Ba0.1MnO3 film using

field effect configuration，Wang J，Hu FX，Chen L，Sun JR，Shen BG，Journal of Applied Physics，

109 (2011)07D715.

34. Magnetocaloric effects in RNiIn (R = Gd-Er) intermetallic compounds，H. Zhang, Z. Y. Xu, X. Q.

Zheng, J. Shen, F. X. Hu, J. R. Sun, B. G. Shen，Journal of Applied Physics，109 (2011)123926.

35. Anisotropic transport behavior of orbital-ordered Nd0.48Sr0.52MnO3 films，S. Liang, J. R. Sun,Y.

Z. Chen, and B. G. Shen，Journal of Applied Physics，110 (2011)096103.

36. Accurate calculation of the nucleation field and hysteresis loops in hard-soft multilayers，G. P.

Zhao, Y. Deng, H. W. Zhang, Z. H. Cheng, and J. Ding，Journal of Applied Physics，109

(2011)07D340.

37. Large magnetization change and magnetoresistance associated with martensitic transformation

in Mn(2)Ni(1.36)Sn(0.32)Co(0.32) alloy，Z.H. Liu，Z.G. Wu，X.Q. Ma，W.H. Wang，Y. Liu，G.H.

Wu，Journal of Applied Physics，110（2011）013916.

36

38. The transport properties of Pr1.2Sr1.8Mn2O7 and Pr1Sr2Mn2O7 under pressure，Xu CH, Shen X,

Li CH, Sun Y, Zhao Q, Jin CQ, Yu RC，Journal of Applied Physics，110 (2011)073705.

39. Persistent multiferroicity without magnetoelectric effects in CuO，Wang F, Zou T, Liu Y, Yan LQ,

Sun Y，Journal of Applied Physics，110 (2011)054106.

40. Highly sensitive linear spin valve realized by tuning 90° coupling in a NiFe/thin IrMn/biased

NiFe structure through nonmagnetic spacer insertion，Liu T, Zhu T, Cai J W, Sun L，Journal of

Applied Physics，109 (2011)094504.

41. Interlayer diffusion studies of a Laves phase exchange spring superlattice，C Wang, A Kohn, S G

Wang, R C C Ward，Journal of Physics: Condensed Matter，23 (2011)116001.

42. Critical magnetic transition in TbNi(2)Mn-magnetization and Mossbauer spectroscopy，Wang,

JL，Campbell，Kennedy, SJ，Zeng, R，Dou, SX，Wu, GH，Journal of Physics:Condensed Matter，

23（2011）216002.

43. Physical properties of the Cu/La0.67Ba0.33MnO3/SrTiO3:Nb junctions with ultrathin mangabite

layers，Gao WW, Sun X, Shen BG, and Sun J，Journal of Physics D:Applied Physics，4

(2011)025002.

44. Tuning martensitic transformation and magnetoresistance effect by low temperature annealing

in Ni45Co5Mn36.6In13.4 alloys，Chen L，Hu FX，Wang J，Zhao JL，Sun JR，Shen BG，Yin JH，

Pan LQ，Journal of Physics D: Applied Physics，44 (2011)085002.

45. Direct observation of local resistance switching in WO3 films，Dong CY, Shi L, Shang DS, Chen

W, Wang J, Shen BG, Sun JR，Journal of Physics D: Applied Physics，44 (2011)205302.

46. Improved resistance switching in ZnO-based devices decorated with Ag nanoparticles，Shi L,

Shang DS, Chen YS, Wang J, Sun JR, Shen BG，Journal of Physics D: Applied Physics，44

(2011)455305.

47. The effect of internal and external stress on two-way shape-memory behaviour in

Co(49)Ni(21.6)Ga(29.4) single crystals，G.D. Liu，X.F. Dai，H.Z. Luo，H.Y. Liu，F.B. Meng，Y.

Li，X. Yu，J.L. Chen，G.H. Wu，Journal of Physics D:A pplied Physics，44（2011）045002.

48. Martensitic and magnetic transformation behaviours in Mn50Ni42−xSn8Cox polycrystalline

alloys，J. L. Wang, A. J. Studer, S. J. Campbell, S. J. Kennedy, R. Zeng, S. X. Dou, and G. H. Wu，

Journal of Physics D:Applied Physics，44（2011）385403.

49. Nanoelliptic Ring-Shaped Magnetic Tunnel Junction and Its Application in MRAM Design

With Spin-Polarized Current Switching，X. F. Han, Z. C. Wen, Y. Wang, H. F. Liu, H. X. Wei, D.

P. Liu，IEEE Transactions on Magnetics，47 (2011)2957.

50. Tunnel Magnetoresistance Effect in CoFeB/MgAlO/CoFeB Magnetic Tunnel Junctions，H.F.Liu,

Q.L Ma, Syed Rizwan, D.P Liu, S.G Wang, X.F. Han，IEEE Transactions on Magnetics，47

(2011)2716.

37

51. Magnetocaloric Effect in ErSi Compound，Z.Y.Xu， J.Shen, X.Q.Zheng, H.Zhang， IEEE

Transactions on Magnetics，47 (2011)2470.

52. Magnetic Reversal and Temperature Dependence of Magnetic Properties in Sm-(Co,Cu)/Fe

Exchange Spring Multilayer Films，J. Zhang , J.Z. Song , Y. Zhang , F. Wang , B.C. Chen , B.G.

Shen , and J.R. Sun，IEEE Transactions on Magnetics，47 (2011)2792.

53. Magnetic Structures of Pr0.8Lu0.2Mn2Ge2 and Pr0.6Lu0.4Mn2Ge2，J. L. Wang, A. J. Studer, S. J.

Campbell, S. J. Kennedy, R. Zeng, S. X. Dou, and G. H. Wu，IEEE Transactions on Magnetics，47

（2011）2893.

54. Magnetostructural transformation and magnetoresponsive properties of

MnNiGe(1-x)Sn(x) alloys，E.K.Liu，Y.Du，J.L Chen，W.H Wang，H.W Zhang，G.H Wu，IEEE

Transactions on Magnetics，47 (2011)4041.

55. Enhancement of extraordinary Hall effect in Pt/CoFe multilayers with a small amount of Fe

doped into Pt layers，Q. L Lv, J.W.Cai，IEEE Transactions on Magnetics，47 (2011)3096.

56. Metamagnetic transition and magnetocaloric effect in antiferromagnetic TbPdAl compound，J.

Shen, Z.Y. Xu, H. Zhang, X.Q. Zheng, J.F. Wu, F.X. Hu, J.R. Sun, B.G Shen，Journal of Magnetism

and Magnetic Materials，323 (2011)2949.

57. Direct observation of dendritic domain growth in perpendicular magnetic anisotropy CoFe/Pt

multilayers，H.L. Liu, W. He, H.F. Du, Q. Wu, Y.P. Fang, Y. Zhu, J.W. Cai, Z.H. Cheng，Journal of

Magnetism and Magnetic Materials，323（2011）2238.

58. Effect of low-valent atom substitution on electronic structure and magnetic properties of

Fe(1.5)M(0.5)CoSi (M=V, Cr, Mn, Fe) Heusler alloys，H.Z.Luo，F.B.Meng，Y.Q.Cai，W.W.Hong，

E.K.Liu，G.H.Wu，X.X Zhu，C.B.Jiang，Journal of Magnetism and Magnetic Materials，323（2011）

2323.

59. Magnetoresistance in ferromagnetic shape memory alloy NiMnFeGa， Z.H. Liu，X.Q. Ma，Z.Y.

Zhu，H.Z. Luo，G.D. Liu，J.L Chen，G.H. Wu，X.K. Zhang，J.Q. Xiao，Journal of Magnetism and

Magnetic Materials，323（2011）2192.

60. Origin of the constricted hysteresis loop in cobalt ferrites revisited，Zhang, HG，Zhang, YJ ，Wang,

WH，Wu, GH，Journal of Magnetism and Magnetic Materials，323（2011）1980.

61. Direct observation of dendritic domain growth in perpendicular magnetic anisotropy CoFe/Pt

multilayers，H.L. Liu，W. He，H.F Du，Q.Wu，Y.P. Fang，Y. Zhu, J.W.Cai, Z.H.Cheng，Journal

of Magnetism and Magnetic Materials，323 (2011)2238.

62. Perpendicular magnetic anisotropy and magnetic proximity effect in Pt1-dFed/Co multilayer

films，Q.L. Lv, J.W.Cai, S.L.He, L.Sun，Journal of Magnetism and Magnetic Materials，323

(2011)465.

38

63. Large reversible magnetocaloric effect in Er2In compound，H. Zhang, B. G. Shen, Z. Y. Xu, J.

Chen, J. Shen, F. X. Hu, J. R. Sun，Journal of Alloys and Compounds，509 (2011)2602.

64. Influence of Interstitial and Substitutional Atoms on the Crystal Structure of La(FeSi)13，L. Jia, J.

R. Sun , J. Shen, B. Gao, T. Y. Zhao, H. W. Zhang, F. X. Hu, and B. G. Shen，Journal of Alloys and

Compounds，509 (2011)5804.

65. Magnetic and anomalous transport properties in Fe(2)MnAl，Z.H. Liu，X.Q. Ma，F.B. Meng，

G.H. Wu，Journal of Alloys and Compounds，509（2011）3219.

66. Spin-glass behavior and magnetocaloric effect in melt-spun TbCuAl alloys，Q.Y. Dong，B.G.

Shen，J. Chen，J. Shen，J. R. Sun，Solid State Communications，151 (2011)112.

67. Resistance switching effect in LaAlO3/Nb-doped SrTiO3 heterostructure，H.F. Tian, Y.G.

Zhao ,X.L. Jiang , J.P. Shi , H.J. Zhang ,J.R. Sun，Applied Physics A:Materials Science & Processing，

102 (2011)939.

68. Patterned Nanoscale Magnetic Tunnel Junctions with Differenct Geometry Structures，Z. C.

Wen, Y. Wang, G. Q. Yu, H. X. Wei, B. S. Zhang, K. Xu, X. F. Han，Spin，1 (2011)109.

69. Microstructure evolution of Bi(0.4)Ca(0.6)MnO(3) epitaxial films with different thickness，Y.H.

Ding, R.S. Caia, Q.T. Dua, Y.Q. Wanga,Y.Z. Chen, J.R. Sun，Journal of Crystal Growth，317

(2011)115.

70. Local resistance switching at grain and grain boundary surfaces of polycrystalline tungsten

oxide films，D.S.Shang, L Shi, J.R.Sun, B.G.Shen，Nanotechnology，22 (2011)254008.

71. Ferroelectric domain structure of the BiFeO3 filmgrown on different substrates，H.X. Lu, J.L.

Zhao, J.R. Sun, J. Wang, B.G. Shen，Physica B-Condensed Matter，406 (2011)305.

72. Magnetoelasticity and elasticity of Fe(85)Ga(15) single crystals under coupled

magnetomechanical loading，G.D. Liu，X.F. Dai，H.Z. Luo，H.Y. Liu，J.L. Chen，G.H. Wu，，

Physica B-Condensed Matter，406 (2011)440.

73. Half-metallicity and magnetic properties of half-Heusler type Mn2Sn: Ab initio predictions，H.Z.

Luo, G.D.Liu, F.B.Meng, W.H.Wang, G.H.Wu, X.X.Zhu, C.B.Jiang，Physica B，406（2011）4245.

74. Percolative effects and giant dielectric tunability of BaTiO3-LuFe2O4 composites，Y. Liu, T. Zou,

F. Wang, C. Li, L. Zheng, Y. Sun，Physica B，406 (2011)1263.

75. Effect of magnetic field on the capacitance of the La0.5Ca0.5MnO3-based heterojunction，H. X. Lu,

J. R. Sun, J. L. Zhao, and B. G. Shen，Physica Status Solidi A，208 (2011)2193.

76. Effect of Co addition on martensitic phase transformation and magnetic properties of

Mn50Ni40-xIn10Cox polycrystalline alloys，Z.G Wu, Z.H Liu, H. Yang, Y.N Liu, G.H Wu，

Intermetallics，19（2011）1839.

39

77. Martensitic transformation and magnetic properties in ferromagnetic shape memory alloy

Ni(43)Mn(46)Sn(11-x)Si(x)，Z.H. Liu，Z.G. Wu，H. Yang，Y.N. Liu，W.H. Wang，X.Q. Ma，G.H.

Wu，Intermetallics，19（2011）1605.

78. Metallurgical origin of the effect of Fe doping on the martensitic and magnetic transformation

behaviours of Ni(50)Mn(40-x)Sn(10)Fe(x) magnetic shape memory alloys，Z.G. Wu，Z.H. Liu，

H.Yang，Y.N. Liu，G.H. Wu，R.C. Woodward，Intermetallics，19 (2011)445.

79. DyNi2Mn-magnetisation and Mössbauer spectroscopy，J. L. Wang, S. J. Campbell, S. J. Kennedy, S.

X. Dou and G. H. Wu， Hyperfine Interactions，1（2011）0408.

80. Slater-Pauling behavior and half-metallicity in Heusler alloys Mn(2)CuZ (Z = Ge and Sb)，H.Z.

Luo，G.D. Liu，F.B. Meng，L. Wang，E.K. Liu，G.H. Wu，X.X. Zhu，C.B. Jiang，Computational

Materials Science，50 (2011)3119.

81. Martensitic transition and structural modulations in Ni(51)Fe(24)Ga(25) ferromagnetic

shape-memory alloy，Z.W.Du，B.L.Shao，A.S.Liu，G.H. Wu，J.F. Qian，Z.Y. Zhang，Z. Gao，

Journal of Materiails Science，46（2011）2733.

82. Magnetic field-induced martensite-austenite transformation in Fe-substituted NiMnGa ribbons，

S.Y. Yu，S.S. Yan，S.S. Kang，X.D. Tang，J.F. Qian，J.L. Chen，G.H. Wu，Scripta Materialia ，

65（2011）9.

83. Atomic-size effect on the microstructural properties of Ni(2)FeGa，H.R. Zhang，G.H. Wu，Acta

Materialia ，59（2001）1249.

84. Magnetic entropy change and large refrigerant capacity of Ce6Ni2Si3-type GdCoSiGe

compound，J.Shen, H. Zhang, and J.F. Wu，Chinese Physics B，20 (2011)027501.

85. Effects of Fe2+ substitution on magnetic and dielectric properties of CdCr2S4，L.Q.Yan，Y.Sun，

L.H. He，F.W. Wang，J. Shen，Chinese Physics B，20 (2011)097503.

86. Structural，magnetic and half-metallic properties of CoFeMnSi alloys，J.J.Zhao，X.Qi，E.K.Liu,

W.Zhu，J.F Qian，G.J.Li，W.H.Wang，G.H.Wu，Acta Physica Sinica，60 (2011)047108.

87. New material exploration and magnetism research on Heusler alloys Cr-Co-Ga，J.F.Qian，

L.Feng，W.Zhu，E.K. Liu，X.D. Tang，W.H. Wang，G.H. Wu，F.B. Meng，H.Y. Liu，H.Z. Luo，

Acta Physica Sinica，60 (2011)056402.

88. Low temperature aging effect on structure, martensitic transformation and magnetic properties

in ferromagnetic，R.N. Song，X. Li，W.Zhu，E.K.Liu，G.J.Li, W.H.Wang, G.H.Wu，Acta Physica

Sinica，60 (2011) 077501.

89. 几种元素的界面插层对Ta/NiFe/Ta的各向异性磁电阻效应的影响，许涌，蔡建旺，Acta Physica

Sinica，60 (2011)117308.

40

2011 年会议论文目录 国际会议邀请报告：

1. Nano-elliptic-ring shaped magnetic tunnel junctions and its application in MRAM design with

spin-polarized current switching，X.F. Han*，IEEE International Magnetics Conference (InterMag

2011) ，Taipei，April 25-29.

2. Magnetism and Martensitic Transformation in Curie Temperature Window，W.H.Wang, G. H.

Wu*，The International Conference on Ferromagnetic Shape Memory Alloys，Dresden，Germany，

July18-22.

3. Nano-ring and nano-elliptic-ring shaped MTJs and their applications in MRAM design，X.F.

Han*，Workshop on Spin Transport in Solids, Beijing，Augest 8-10.

4. Recent Progress on experimental results and first-principle calculations of single-crystalline

magnetic tunnel junctions with MgO barrier，X.F. Han*，International Conference on Quantum

Transport Theory and Nanoelectronics Simulation and 1st Workshop on Quantum Transport

Simulation，Beijing，Augest 10-19.

5. Coulomb Blockade Magnetoresistance in Magnetic Tunnel Junctions，X.F. Han*，26th

International congerence on Low Temperature Physics，Beijing，Augest 10-17.

6. Nano-ring and nano-elliptic-ring shaped magnetic tunnel junctions and their applications in

developing MRAM devices，X.F. Han*，2011 Optics & Photonics，San Diego, California, USA，

Augest 21-25.

7. Martensitic transformation terminated by an intrinsic magnetic ordering，G.H.Wu*, J.L.Chen，

The International Conference on Martensitic Transformations 2011，Osaka，Japan，October 6-8.

8. Nano-ring and nano-elliptic-ring shaped magnetic tunnel junctions and their applications，X.F.

Han*，The 1st Annual World Congress of Nano-Sci. & Tech.，Dalian，October 23-26.

9. La(Fe,Si)13-based materials prepared by coarse rare earth product during purification，Hu

FX*，Chen L，Wang J，Sun JR，Shen BG，The Delft Days on Magnetocalorics workshop，Netherlands，

Delft，October 24-25.

10. Nanoring or nano-elliptic-ring shaped magnetic tunneling junctions and their typical

applications in developing MRAM devices，X.F. Han*，The 10th Chinese International Symposium

on Nano-Science and Technology，Hangzhou，October 26-30.

11. Nano-elliptic-ring shaped magnetic tunnel junctions and their applications in MRAM designs，

X.F. Han*，11th non-volatile memory technology symposium 2011，Shanghai，Novmber 7-9.

12. First-principle Calculations Research of spin-dependent transport properties in organic hybrid

magnetic tunnel junctions，X.F. Han*，The 7th Taiwan International Conference on Spintronics，

Taiwan，Decmber 2-5.

41

国际会议报告：

1. Experimental and first-principles study of the characterization of stearic acid adsorption on

Ni(111) surface，梁世恒*，余天，刘东屏，王文秀，王云鹏，韩秀峰，The IEEE Magnetics

Society Summer School，New Orleans, LA，March 22-28.

2. Tunnel magnetoresistance effect in CoFeB/MgAlOx/CoFeB magnetic tunnel junctions，刘厚芳*，

马勤礼，R. Syed，王守国，魏红祥，韩秀峰，IEEE International Magnetics Conference (InterMag

2011) ，Taipei，April 25-29.

3. Anomalous coercivity behavior in CoFe/IrMn exchange-biased films，王磊，马勤礼，王守国，

韩秀峰，IEEE International Magnetics Conference (InterMag 2011) ，Taipei，April 25-29.

4. MgO double barrier magnetic tunnel junctions with a superparamagnetic CoFe free layer，于国

强*，丰加峰，H. Kurt，刘厚芳，韩秀峰，J.M.D. Coey，IEEE International Magnetics Conference

(InterMag 2011) ，Taipei，April 25-29.

5. Magnetocaloric effect in TbMn1-xFexO3 single crystals，J. Jin*, X. Zhang, G. Li, Z. Cheng, L.

Zheng,Y. Lu，IEEE International Magnetics Conference (InterMag 2011) ，Taipei，April 25-29.

6. Determination of Magnetic Anisotropy in Magnetic Nanowires via FMR and Monte Carlo

Simulation，Z.Cheng*，IEEE International Magnetics Conference (InterMag 2011) ，Taipei，April

25-29.

7. Thermally activated dendritic domain growth with large activation volume in CoFe/Pt

multilayers，H. Liu*, W. He, H. Du, Q.Wu, Y. Fang, Y. Zhu, J. Cai,Z. Cheng，IEEE International

Magnetics Conference (InterMag 2011) ，Taipei，April 25-29.

8. Magnetocaloric effects in RNiIn (R = Gd-Er) intermetallic compounds，张虎*，许志一，郑新奇，

沈俊，胡凤霞，孙继荣，沈保根，2011 IEEE International Magnetics (INTERMAG) conference，

Taipei，April 25-29.

9. Enhancement of extraordinary Hall effect in Pt/CoFe multilayers with a small amount of Fe

doped into Pt layers，Lv Q L*, Cai J W，IEEE International Magnetics Conference (InterMag

2011) ，Taipei，April 25-29.

10. The annealing effect of exchange-biased [Co/Pt] multilayer with perpendicular magnetic

anisotropy，陈军养*，丰家峰，韩秀峰，詹文山，J.M.D. Coey，56th MMM conference，Scottsdale,

Arizona，October 30-Novmber 3.

11. Annealing temperature dependence of exchange bias in BiFeO3/CoFe bilayers，余天*，H.

Naganuma，王文秀，韩秀峰，Y. Ando，56th MMM conference，Scottsdale, Arizona，October

30-Novmber 3.

12. Spin-dependent tunneling spectroscopy in MgO double barrier magnetic tunnel junctions，于国

强*，H. Kurt，丰家峰，徐科，J.M.D. Coey，韩秀峰，56th MMM conference，Scottsdale, Arizona，

October 30-Novmber 3.

42

13. Magnetoresistance modulated by quantum well states in MgO-based magnetic tunnel junctions

with Cu interlayers，张佳*，韩秀峰，张晓光，56th MMM conference，Scottsdale, Arizona，October

30-Novmber 3.

14. Magnetization reversal and magnetic anisotropy in Fe90X10(X=Pt and Pd) nanowires and

nanotubes，N. Ahmad*，陈军养，师大伟，韩秀峰，56th MMM conference，Scottsdale, Arizona，

October 30-Novmber 3.

15. Buffer layer-induced positive magnetoresistance in manganite-based heterojunctions，Gao WW*,

Lv WM, Wei AD, Wang J, Shen J, Shen BG, and Sun JR，56th MMM conference，Scottsdale,

Arizona，October 30-Novmber 3.

16. A novel magnetoeletric multiglas state in YbFe2O4，Y Sun*，Y Liu, S Chi, F Ye, T Zou, F Wang, L

Yan，56th MMM conference，Scottsdale, Arizona，October 30-Novmber 3.

国内会议邀请报告：

1. The doping effect in MgO based magnetic tunneling junction with Li, Al, Ca, Ti, Cu, and Zn

from DFT diffusive scattering theory，郭鸿、韩秀峰，中国物理学会 2011 年秋季学术会议，杭

州，2011.9.15-18。

2. Inverse and oscillatory magnetoresistance in Fe(001)/MgO/Cr/Fe magnetic tunnel junctions，张

佳，中国物理学会 2011 年秋季学术会议，杭州，2011.9.15-18。

3. 锰氧化物薄膜中的晶格应变效应研究，王晶*，胡凤霞，陈岭，赵莹莹，孙继荣，沈保根，2011

年物理学会秋季学术会议，杭州，2011.9.15-18。

4. Multiglass and magnetoelectric effects in multiferroic RFe2O4，Y Liu, T Zou, F Wang, L Yan, Y

Sun*，中国物理学会 2011 年秋季学术会议，杭州，2011.9.15-18。

5. 低纯度混合稀土制备 La(Fe,Si)13 基磁热效应材料，胡凤霞*，陈岭，包立夫，王晶，沈保根，

孙继荣，第二届全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会，海口，2011.11.22-24。

6. 新型多铁性过渡金属磁性氧化物单晶的各向异性磁热效应，成昭华* 靳金铃 张向群 李国科，

第二届全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会，海口，2011.11.22-24。

7. Patterned nanoscale magnetic tunnel junctions with different geometrical structures and their

device applicatons，韩秀峰*，第十四届全国磁学和磁性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

8. Evidence for magnon excitation contribution to the magnetoresistance behavior during thermal

annealing in CoFeBMgOCoFeB MTJs，王守国*、马勤礼、韩秀峰，第十四届全国磁学和磁性材

料学术会议，海口，2011.11.23-28。

9. Inelastic electron tunneling spectrum from surface magnon and magnetic impurity scatterings in

MTJs，魏红祥*、张晓光、韩秀峰，第十四届全国磁学和磁性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

10. 氧化物自旋玻璃/铁磁界面的构建及其诱导的磁切变，王志宏*，沈保根，孙继荣，第十四届全国

43

磁学和磁性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

11. 动态晶格应变对锰氧化物薄膜体系磁/电输运性质的影响，王晶*，胡凤霞，陈岭，赵莹莹，孙继

荣，沈保根，第十四届全国磁学和磁性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

12. 一种抗噪音宽带频率测量方法及锁相频率计，陆俊*、沈保根、邵晓萍，第十四届全国磁学和磁

性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

13. Magnetic behavior of GdFeCo film during the SRT，何为* 刘郝亮 吴琼 蔡建旺 成昭华，第十

四届全国磁学和磁性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

14. Achieving well-isolated magnetic nanoparicles and their magnetic properties，H.T.Yang*，

H.L.Liu，and Z.H.Cheng，第十四届全国磁学和磁性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

15. 应变玻璃和自旋玻璃的共存，W.H.Wang, * G. H. Wu，第十四届全国磁学和磁性材料学术会议，

海口，2011.11.23-28。

16. Exchange bias like effect in multiferroic Eu0.75Y0.25MnO3，L Yan*, F Wang, Y Zhao, T Zou, Y Sun，

第十四届全国磁学和磁性材料学术会议，海口，2011.11.23-28。

5. 实验室 2011 年获奖情况

成果名称 获奖类别 级别 获奖人

新型 LaFeSi 基等磁热效应材料的发现和磁热机理研究

北京市科学技术奖 一等奖

沈保根 胡凤霞 孙继荣

张西祥 吴光恒

44

6. 仪器设备

磁学实验室大型仪器设备一览表

仪器设备名称 规 格 型 号 产 地/厂 家 价格 （万元）

启用 日期 负责人

振动样品磁强计 155 美国 21.6 1984 孟丽琴

磁转矩仪 TRT-2-10 日本 42.5 1985 孟丽琴

磁致伸缩仪 自制 18.0 1992 吴光恒

单晶生长炉 CGMs-3 英国 Crystalox 公司 177.7 1994 陈京兰

超导量子磁强计 MPMS-7 美国量子设计公司 199.8 1994 胡 明

自动磁滞回线测试仪 HG-500 美国 KJS 106.5 1994 孟丽琴

膜厚测试仪 Dektak-3 美国 Vecclo 公司 48.8 1994 韩秀峰

全自动 X 射线衍射仪 D/Max-2400 日本理学 216.1 1994.5 胡 明

磁力显微镜(MFM)和 原子力显微镜(AFM) NanoScope Ⅲa 美国 GT 公司 107.5 1996.10 韩秀峰

磁控溅射镀膜设备 MS400 沈阳科仪中心 11.0 1997.4 王志宏

超薄金属多层膜磁控溅射设备 750 国产 65.0 1998.1 尹 林

离子束刻蚀系统 LKJ-1C-100 国产 30.5 1999.10 韩秀峰

多对向靶磁控溅射设备 MS400 沈阳科仪中心 17.1 1999.12 韩秀峰

穆斯堡尔波谱仪 DFG-1200 德国 14.9 2001.8 成昭华

准分子激光器 COMPAX-205 德国 72.4 2001.8 孙继荣

真空快淬炉 LZK-12A 中科三环常磁设备厂 47.5 2001.9 张绍英

脉冲激光沉积系统 沈阳科仪中心 18.0 2002.6 孙继荣

高温振动样品磁强计 4HFVSM 美国 ADE 公司 108.6 2002.9 蔡建旺

45

仪器设备名称 规 格 型 号 产 地/厂 家 价格 （万元）

启用 日期 负责人

精密光学浮区系统 FZ-T-10000-H-VI-VP 日本 111.9 2002.11 成昭华

单晶切割机及抛光机 SBT 美国 16.0 2002.12 成昭华

穆斯堡尔超导磁体系统 SM4000-9 德国 82.6 2003.1 成昭华

磁控溅射仪 MPH-4000-HCT 日本真空公司 616.2 2003.3 韩秀峰

真空感应熔炼炉 GJL0.01-50/4 锦州电炉厂 15.8 2003.3 张宏伟

多参数磁性测量系统 PPMS－14H 美国量子设计公司 384.7 2003.5 孟丽琴

高温振动样品磁强计 VSM7410 美国 Lake Shore 公司 121.2 2003.12 赵同云

磁性金属薄膜生长/超高真空变温SPM/原位穆斯堡尔谱仪联合系统

德国 Omicron 公司 732.7 2004.3 成昭华

脉冲激光分子束外延系统 沈阳科仪中心 60.0 2004.6 孙继荣

电子自旋共振波谱仪 JES-FA200 日本 JEOL 150.0 2006.8 孙 阳

连续变温扫描探针显微镜

NanoNavi/E-Sweep 日本精工 134.8 2008.5 孙继荣

准分子激光器 COMPAXPro-205 德国 90.0 2008.8 孙继荣

新型磁性测量系统 MPMS XL-7 AC 美国 Quantum Design 258.6 2010.9 孟丽琴

超导量子干涉振动样品磁强计

SQUID-VSM 美国 Quantum Design 208 2010.11 胡明

X 射线衍射仪 D8 Advance 德国 Bruker 176.6 2011.5 赵同云

粉末样品晶体结构测量仪 D2 Phaser 德国 Bruker 61.4 2011.9 赵同云

46

三、研究生培养

1.在读研究生情况

2011年在读研究生名单

序 号 姓 名 性 别 在读学位 导 师 入学时间 毕业时间

1. 马勤礼 男 博士 韩秀峰 2008 年 9 月 2011 年 6 月

2. 陈军养 男 博士 韩秀峰 2008 年 9 月 2011 年 6 月

3. 王文秀 女 博士 韩秀峰 2008 年 9 月 2011 年 6 月

4. 吕琴丽 女 博士 蔡建旺 2008 年 9 月 2011 年 6 月

5. 史 磊 男 博士 孙继荣 2008 年 9 月 2011 年 6 月

6. 孙运斌 男 博士 成昭华 2008 年 9 月 2011 年 6 月

7. 邹 涛 男 博士 孙 阳 2008 年 9 月 2011 年 6 月

8. 朱 伟 男 博士 吴光恒 2008 年 9 月 2011 年 6 月

9. 冯 琳 女 博士 吴光恒 2008 年 9 月 2011 年 6 月

10. 刘恩克 男 博士 吴光恒 2008 年 9 月 2011 年 6 月

11. 张 佳 男 博士 韩秀峰 2009 年 9 月 2012 年 6 月

12. 王云鹏 男 博士 韩秀峰 2009 年 9 月 2012 年 6 月

13. 余 天 男 博士 韩秀峰 2009 年 9 月 2012 年 6 月

14. 刘 涛 男 博士 蔡建旺 2009 年 9 月 2012 年 6 月

15. 王 译 男 博士 张宝顺

韩秀峰 2009 年 9 月 2012 年 6 月

16. 于国强 男 博士 徐 科

韩秀峰 2009 年 9 月 2012 年 6 月

17. 高微微 女 博士 孙继荣 2009 年 9 月 2012 年 6 月

18. 许志一 男 博士 沈保根 2009 年 9 月 2012 年 6 月

19. 刘郝亮 男 博士 成昭华 2009 年 9 月 2012 年 6 月

20. 靳金玲 女 博士 成昭华 2009 年 9 月 2012 年 6 月

21. 王 芬 女 博士 孙 阳 2009 年 9 月 2012 年 6 月

47

22. 钱金凤 女 博士 吴光恒 2009 年 9 月 2012 年 6 月

23. 唐晓丹 女 博士 吴光恒 2009 年 9 月 2012 年 6 月

24. 李贵江 男 博士 吴光恒 2009 年 9 月 2012 年 6 月

25. 张红国 男 博士 吴光恒 2009 年 9 月 2012 年 6 月

26. 梁世恒 男 博士 韩秀峰 2010 年 9 月 2013 年 6 月

27. 刘厚方 男 博士 韩秀峰 2010 年 9 月 2013 年 6 月

28. 卢玉明 男 博士 蔡建旺 2010 年 9 月 2013 年 6 月

29. 吴 琼 男 博士 成昭华 2010 年 9 月 2013 年 6 月

30. 宋宁宁 女 博士 成昭华 2010 年 9 月 2013 年 6 月

31. 姜 俊 男 硕士 韩秀峰 2010 年 9 月 2012 年 6 月

32. 张 健 男 硕士 韩秀峰 2010 年 9 月 2012 年 6 月

33. 郭 鹏 男 硕士 韩秀峰 2010 年 9 月 2012 年 6 月

34. 雷 雨 男 硕士 孙继荣 2010 年 9 月 2012 年 6 月

35. 李 莹 女 硕士 孙继荣 2010 年 9 月 2012 年 6 月

36. 徐桂舟 女 硕士 吴光恒 2010 年 9 月 2012 年 6 月

37. 丛君状 男 硕士 孙 阳 2010 年 9 月 2012 年 6 月

38. 申世鹏 男 硕士 孙 阳 2010 年 9 月 2012 年 6 月

39. 邹吕宽 男 硕士 蔡建旺 2010 年 9 月 2012 年 6 月

40. 李大来 男 博士 韩秀峰 2011 年 9 月 2014 年 6 月

41. 师大伟 男 博士 韩秀峰 2011 年 9 月 2014 年 6 月

42. 陶玲玲 男 博士 韩秀峰 2011 年 9 月 2014 年 6 月

43. 郑新奇 男 博士 沈保根 2011 年 9 月 2014 年 6 月

44. 卢海霞 女 博士 孙继荣 2011 年 9 月 2014 年 6 月

45. 刘渊博 女 博士 孙继荣 2011 年 9 月 2014 年 6 月

46. 王利晨 男 博士 沈保根 2011 年 9 月 2014 年 6 月

48

47. 包立夫 男 博士 胡凤霞 2011 年 9 月 2014 年 6 月

48. 张 勖 男 博士 蔡建旺 2011 年 9 月 2014 年 6 月

49. 陈 岭* 男 博士 胡凤霞 2009 年 1 月 2012 年 7 月

50. 赵晶晶* 女 硕士 吴光恒 2009 年 9 月 2011 年 6 月

51. 董春颖* 女 硕士 孙继荣 2009 年 11 月 2011 年 5 月

52. 梁正伟* 男 硕士 王志宏 2010 年 5 月 2011 年 7 月

53. 罗 毅* 男 硕士 成昭华 2010 年 11 月 2012 年 11 月

54. 张小明* 男 博士 王文洪 2010 年 12 月 2013 年 8 月

55. 韩 娜* 女 硕士 蔡建旺 2010 年 7 月 2012 年 4 月

56. 魏琳琳* 女 硕士 孙继荣 2011 年 2 月 2013 年 2 月

57. 葛 恒* 男 硕士 成昭华 2011 年 8 月 2013 年 5 月

58. 王 伟* 男 硕士 孙 阳 2011 年 8 月 2013 年 5 月

59. 张洪武* 男 硕士 王文宏 2011 年 9 月 2013 年 6 月

60. 杨丽红* 女 博士 沈保根 2011 年 9 月 2014 年 6 月

61. 叶 军* 男 硕士 成昭华 2011 年 12 月 2013 年 10 月

*为联合培养研究生

2. 研究生获奖情况 2011 年研究生获奖名单

序 号 姓 名 导 师 奖学金名称

1 于国强 韩秀峰 物理研究所所长奖学金优秀奖

2 靳金玲 成昭华 物理研究所所长奖学金优秀奖

3 唐晓丹 吴光恒 物理研究所所长奖学金优秀奖

4 王云鹏 韩秀峰 物理研究所所长奖学金表彰奖

5 余天 韩秀峰 物理研究所所长奖学金表彰奖

6 张佳 韩秀峰 物理研究所所长奖学金表彰奖

49

7 刘厚方 韩秀峰 物理研究所所长奖学金表彰奖

8 梁世恒 韩秀峰 物理研究所所长奖学金表彰奖

9 师大伟 韩秀峰 物理研究所所长奖学金表彰奖

10 高微微 孙继荣 物理研究所所长奖学金表彰奖

11 许志一 沈保根 物理研究所所长奖学金表彰奖

12 李柱柏 沈保根 物理研究所所长奖学金表彰奖

13 郑新奇 沈保根 物理研究所所长奖学金表彰奖

14 刘郝亮 成昭华 物理研究所所长奖学金表彰奖

15 吴琼 成昭华 物理研究所所长奖学金表彰奖

16 钱金凤 吴光恒 物理研究所所长奖学金表彰奖

17 李贵江 吴光恒 物理研究所所长奖学金表彰奖

18 张红国 吴光恒 物理研究所所长奖学金表彰奖

19 王芬 孙 阳 物理研究所所长奖学金表彰奖

20 刘涛 蔡建旺 物理研究所所长奖学金表彰奖

50

四、学术交流

1. 学术组织与期刊任职

2011年度学术组织与期刊任职情况

姓 名 任职机构或期刊名称及职务 职 务 任职时间

沈保根

中国电子学会应用磁学分会 主任 2001-今

中国物理学会磁学专业委员会 副主任、秘书长 1996-2011

《Chin. Phys. B》 编委 2000-今

《物理学报》 编委 2000-今

《中国稀土学报》 常务编委 2000-今

《Journal of Rare Earths》 常务编委 2000-今

《功能材料与器件学报》 编委 2006-今

詹文山 中国物理学会磁学专业委员会 主任 1996-2011

韩秀峰

《物理学进展》杂志 编委 2009-今

《半导体技术》理事会 常务理事 2009-今

《物理》杂志 编委 2008-今

《微细加工技术》理事会 常务理事 2007-今

《微纳电子技术》 常务理事 2006-今

《SPIN》 编委 2011.10-今

《J. Magn. Magn. Mater.》 编委 2011.11-2014.12

王守国 中国电子学会应用磁学分会 副秘书长 2010-今

中国材料研究学会青年工作委员会 常务理事 2011-今

成昭华

中国稀土学会稀土永磁专业委员会 副主任委员 2010-今

中国电子学会应用磁学分会 副主任委员 2010-今

中国物理学会磁学专业委员会 副秘书长 2001-2011

《中国科学 G 辑》 编委 2006-今

51

《J. Magn. Magn. Mater》 编委 2008-今

《Journal of Magnetism》 编委 2008-今

《中国稀土学报》 编委 2009-今

吴光恒

中国电子学会应用磁学分会 委员 2009-今

International Conference on Magnetic Shape Memory Materials 组委会成员 2006-今

2．对外交流

2011 年实验室来访交流人员

序 号 姓 名 国家/地区 身 份 来访起止时间 来访目的

1. Shufeng Zhang 美国 教授 2011.1.15 讲学交流

2. Yiran Chen 美国 副教授 2011.2.19-27 讲学交流

3. Ziqiang Qiu 美国 教授 2011.3.1 合作研究

4. Andrei Paul MIHAI 英国 博士 2011.3.14-4.4 合作研究

5. Rowan Caradoc TEMPLE

英国 博士 2011.3.14-4.4 合作研究

6. Li Sun 美国 副教授 2011.3.23-4.2 学术交流

7. Noboru Miura 日本 教授 2011.5.4 学术交流

8. Kai Liu 美国 教授 2011.5.9-11 讲学交流

9. AndrewYu 美国 博士 2011.5.9-13 讲学交流

10. Oliver Axel 德国 教授 2011.5.11-13 学术交流

11. Xiao-Guang Zhang 美国 研究员 2011.6.9-29 讲学交流 合作研究

12. 张庆瑞 台湾 教授 2011.7.16-17 讲学交流

13. 傅昭铭 台湾 教授 2011.7.16-17 讲学交流

14. 叶开温 台湾 教授 2011.7.16-17 讲学交流

15. Stuart Parkin 美国 教授 2011.7.17 讲学交流

52

16. Claudia Felser 德国 教授 2011.7.17 讲学交流

17. Masaaki Futamoto 日本 教授 2011.8.15 学术交流

18. Hong Guo 加拿大 教授 2011.8.19 合作研究

19. Xiaoshan Xu 美国 博士 2011.8.23 学术交流

20. Yiran Chen 美国 副教授 2011.9.21-25 合作研究

21. Daniel Bijl 荷兰 博士 2011.10.7 合作研究

22. Hai LI 美国 副教授 2011.10.20-22 合作研究

23. Stephone Margine 法国 副教授 2011.10.25-27 讲学交流

24. Yuan LU 法国 博士 2011.10.25-27 讲学交流

25. 卢志权 台湾 教授 2011.11.11-13 讲学交流 合作研究

26. Hiroshi Nagamura 日本 助教授 2011.11.14-27 讲学交流 合作研究

27. Yusuke Ohdaira 日本 博士生 2011.11.14-27 讲学交流 合作研究

28. Kwilu Lutondo 日本 博士生 2011.11.14-27 讲学交流 合作研究

29. Shinji Yoshioka 日本 博士生 2011.11.14-27 讲学交流 合作研究

30. Yiran Chen 美国 副教授 2011.12.26-28 合作研究

31. Hai Li 美国 副教授 2011.12.26-28 合作研究

2011 年实验室出访人员

序 号 姓 名 出访国家或地区 出访时间 出访目的

1. 王守国 英国 2011.2.28-4.4 合作研究

2. 李大来 爱尔兰 2011.4.25-29 合作研究

3. 韩秀峰 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

4. 马勤礼 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

53

5. 余 天 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

6. 于国强 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

7. 刘厚方 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

8. 胡明 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

9. 张虎 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

10. 成昭华 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

11. 靳金玲 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

12. 刘郝亮 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

13. 吴光恒 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

14. 王文洪 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

15. 陈京兰 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

16. 刘恩克 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

17. 吴光恒 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

18. 王文洪 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

19. 孟丽琴 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

20. 吕琴丽 台湾 2011.4.25-29 参加国际会议

21. 胡凤霞 台湾 2011.4.30-5.1 参加国际会议

22. 尚大山 韩国 2011.5.1-2012.4.30 合作研究

23. 刘厚方 法国 2011.6.27-7.27 合作研究

24. 吴光恒 德国 2011.7.17-24 参加国际会议

25. 韩秀峰 美国 2011.8.21-25 参加国际会议

26. 刘东屏 加拿大 2011.9.1-12.30 合作研究

27. 吴光恒 日本 2011.9.4-10 参加国际会议

28. 王文洪 日本 2011.9.4-10 参加国际会议

29. 刘恩克 日本 2011.9.4-10 参加国际会议

54

30. 成昭华 日本 2011.10.10-15 合作研究

31. 孙阳 美国 2011.10.29-11.4 参加国际会议

32. 余 天 美国 2011.10.30-11.3 参加国际会议

33. 张 佳 美国 2011.10.30-1.15 参加国际会议

34. 师大伟 美国 2011.10.30-11.17 参加国际会议

35. 余 天 日本 2011.11.27-12.25 合作研究

36. 师大伟 日本 2011.12.01-25 合作研究

37. 韩秀峰 台湾 2011.12.5-8 参加国际会议

55

五、选登文章

2011 年选登文章目录

1. High tunability of the SERS response with a metal-multiferroic composite, X.Y. Xu, K. Seal, X.S.

Xu, I. Ivanov, C.H. Hsueh, N. Hatab, L.F. Yin, X.Q. Zhang Z.H. Cheng, B.H. Gu, Z.Y. Zhang, and J.

Shen, Nano Letters，11(2011)1265.

2. Metallic and Insulating Interfaces of Amorphous SrTiO3-Based Oxide Heterostructures，Y.Z.

Chen, Nini Pryds, Josée E. Kleibeuker, Gertjan Koster, J.R Sun, Eugen Stamate, B.G Shen, Guus

Rijnders,and Søren Linderoth，Nano Letters，11 (2011) 3774.

3. 1/f noise in MgO double-barrier magnetic tunnel junctions，G. Q. Yu, Z. Diao, J. F. Feng, H. Kurt,

X. F. Han, J. M. D. Coey，Applied Physics Letter，98 (2011)112504.

4. Improved tunneling magnetoresistance in (Ga,Mn)As/AlOx/CoFeB magnetic tunnel junctions，

G. Q. Yu, L. Chen, Syed Rizwan, J. H. Zhao, K. XU, X. F. Han，Applied Physics Letter，98

(2011)262501.

5. The perpendicular anisotropy of Co40Fe40B20 sandwiched between Ta and MgO layers and its

application in CoFeB/MgO/CoFeB tunnel junction，W. X. Wang, Y. Yang, H. Naganuma, Y. Ando,

R. C. Yu, X. F. Han，Applied Physics Letter，99 (2011)012502.

6. Roles of silver oxide in the bipolar resistance switching devices with silver electrode, C. Y. Dong,

D. S. Shang, L. Shi, J. R. Sun, B. G. Shen, F. Zhuge, R. W. Li, and W. Chen, Applied Physics Letters，

98(2011)072107.

7. Large magnetoresistance and metamagnetic transition in PrGa, J. Chen, X. Q. Zheng, Q. Y. Dong,

J. R. Sun, and B. G. Shen, Applied Physics Letters，99 (2011)122503.

8. Magnetic properties and magnetocaloric effects in R3Ni2 (R=Ho and Er) compounds, Q. Y. Dong,

J. Chen, J. Shen, J. R. Sun, and B. G. Shen, Applied Physics Letters，99 (2011) 132504.

9. Determination of the Critical Interspacing for the Noninteracting Magnetic Nanoparticle

System, H. T. Yang, H. L. Liu, N. N. Song, H. F. Du, X. Q. Zhang, Z. H. Cheng, J. Shen, and L. F. Li,

Applied Physics Letters，98(2011), 153112.

10. Influence of tetragonal distortion on the topological electronic structure of the half-Heusler

compound LaPtBi from first principles，X. M. Zhang，W. H. Wang, E. K. Liu, G. D. Liu, Z. Y. Liu,

and G. H. Wu，Applied Physics Letters，99(2011)071901.

11. Unusual magnetic anisotropy in the ferromagnetic shape-memory alloy Ni50Fe23Ga27, J. F. Qian,

E. K. Liu, L. Feng, W. Zhu, G. J. Li, W. H. Wang, G. H. Wu, Z. W. Du, and X. Fu, Applied Physics

Letters，99(2011)252504.

56

12. Tuning exchange bias by thermal fluctuation in Fe52Mn23Ga25 melt spun ribbons，X. D. Tang, W.

H. Wang, G. H. Wu, F. B. Meng, H. Y. Liu, and H. Z. Luo Applied Physics Letters，99 (2011) 222506.

13. Evidence for magnon excitation contribution to the magnetoresistance behavior during thermal

annealing in CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions，Q. L. Ma, S. G. Wang, H. X. Wei, H.

F. Liu, X.-G. Zhang, X. F. Han，Physical Review B，83 (2011) 224430.

14. Asymmetric magnetization reversal and its dual origin in Co/FeMn out-of-plane induced

exchanged bias systems，Y. Liu, S.-G. Wang, Y. Li, N. Li, S. Liu, N. Chen, M.-H. Li, G.-H. Yu，

Physical Review B，84 (2011) 104436.

15. Influence of intrinsic electronic properties on light transmission through subwavelength holes on

gold and MgB2 thin films，X. Fang, C.-G. Zhuang, Z.-C. Wen, X. F. Han, X.-C. Xie, and X.-G. Qiu，

Physical Review B，84 (2011) 205438.

16. Giant anisotropy of magnetocaloric effect in TbMnO3 single crystal, J.L. Jin, X.Q. Zhang, G. K. Li,

and Z.H. Cheng, L. Zheng, and Y. Lu, Physical Review B, 83(2011),184431.

17. Polymorphic magnetization and local ferromagnetic structure in Co-doped Mn2NiGa alloys，L.

Ma, W.H. Wang, C.M. Zhen, D.L. Hou, X.D. Tang, E.K. Liu and G.H. Wu，Physical Review B, 84

(2011) 224404.

18. Evidence of bulk antiferromagnet spin rearrangement during ferromagnetic layer reversal in a

double exchange bias sandwich, Y. Xu, Q. Ma, J.W. Cai, and L. Sun, Physical Review B，

84(2011)054453.

19. Local resistance switching at grain and grain boundary surfaces of polycrystalline tungsten

oxide films, D.S. Shang, L. Shi, J.R. Sun and B.G. Shen, Nanotechnology，22 (2011)254008.