我所發(fā)現異常大的各向異性磁電阻效應
2009年8月11日，《美國科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）網絡版（Early Edition）刊登了我所的最新研究結果。我所李潤偉研究員領導的課題組與日本國家材料科學研究所、中科院物理研究所、美國佛羅里達國際大學、路易斯安娜州立大學合作，在鈣鈦礦型錳氧化物單晶中首次觀察到了異常大的各向異性磁電阻（Anisotropic Maganetoresistance-AMR）效應，其數值可達90％以上，比傳統鐵磁材料中的AMR效應高出近兩個數量級。他們研究發(fā)現，該異常的AMR效應與鈣鈦礦型錳氧化物中磁場可調的金屬-絕緣體轉變密切相關，從而，為探索新型AMR材料及其應用提供了新的思路。
1857 年，W.Thomson發(fā)現材料的電阻率隨著外磁場方向的改變而變化，該現象被稱為AMR效應。AMR效應廣泛存在于各類鐵磁性材料當中，并已經被廣泛應用到讀出磁頭以及磁性傳感器上。與巨磁電阻（GMR）、隧道磁電阻（TMR）、龐磁電阻（CMR）效應相比，傳統鐵磁性材料中的AMR效應數值較小。比如，坡莫合金是已經被廣泛應用的AMR材料，但在室溫下其AMR數值只有1－2％。由于靈敏度較低。近年來AMR器件正逐步被GMR和TMR器件所取代。李潤偉課題組研究結果表明，在鈣鈦礦型錳氧化物單晶中，即便弱的各向異性便可以誘發(fā)出超大的AMR效應,其數值甚至可以高于GMR和TMR，而且該異常AMR效應與溫度和磁場具有非單調的變化關系。他們提出了一個維象模型對上述實驗結果給出了很好的解釋。
李潤偉研究員是我所從日本國家材料科學研究所國際青年科學家中心（International Center for Young Scientists, National Institute for Materials Science）引進的研究員。2008年3月全職回國后，他迅速組建了多功能氧化物薄膜與器件研究組，目前已經在新型信息存儲與傳感材料方面取得了重要進展，并獲得了包括科技部973項目、國家自然科學基金、中科院創(chuàng)新團隊國際合作伙伴計劃、以及浙江省杰出青年團隊項目等多項經費支持。
相關連接：http://www.pnas.org/content/early/2009/08/11/0907618106.full.pdf+html