摘要：

巨磁电阻的发现引领了硬盘数据存储和读写的革命，并导致了自旋电子学的诞生。为了满足未来的信息储存和处理技术对更快、更小、非易失的电子器件要求，人们提出了自旋场效应管、多铁存贮器、自旋忆阻器等新奇的自旋电子器件。特别是自旋忆阻器，把电致电阻和隧穿磁电阻集成于同一个磁性隧道结中，有望实现多态数据存储或人造神经元功能。然而，要同时获得巨大的电致电阻和隧穿磁电阻，在材料、器件和物理机理等方面，都存在巨大的挑战。我们制备了Co/CoO-ZnO/Co 隧道结，利用电场控制氧空位在CoO和ZnO复合绝缘层之间的移动，使CoO发生金属-绝缘体转变，从而产生高阻态和低阻态。无论高阻态还是低阻态，都可以利用磁场控制两个磁性层磁化强度的相对方向，获得磁电阻效应，从而产生4个不同的电阻态。其中室温下的高阻态显示了15%的隧穿磁电阻，在低温5K下磁电阻高达68%。我们的自旋忆阻器在多态数据存储和模拟神经元功能等方面具有巨大的应用前景。

颜世申 简介

颜世申，1967年1月生。1986-1996年在山东大学读本科、硕士和博士。1997-1999年在德国做洪堡学者，2000-2002年在美国做研究工作。2003年至今，任山东大学suncitygroup太阳新城教授、博士生导师。国家杰出青年基金获得者、山东省杰出青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才。2008年获山东省自然科学一等奖，2010年被评为山东省有突出贡献的中青年专家。研究领域是自旋电子学，研究方向包括磁性半导体、自旋电子注入半导体、自旋电池、磁电阻等。目前负责国家杰出青年基金项目、973课题、111引智计划项目、基金委重点项目4项。获国家发明专利授权7项，发表SCI论文130多篇，部分成果还写进了教科书和特邀综述文章，并被许多研究组广泛采用。

报告人简介：秦华军博士于2005年在湖南师范大学物理系获本科学位。于2011年在中国科学院物理研究所获得博士学位，导师为吴克辉研究员。2011年5月-2015年4月在德国Max-Planck微结构物理研究所做博士后研究，导师为Kirschner教授。2015年5月在芬兰Aalto大学Sebastiaan教授研究组继续做博士后研究。在博士期间，主要应用高能量和高动量分辨率的角分辨电子能量损失谱对铜氧超导体中的电-声子耦合以及低维金属体系中的等离激元进行系统的研究。在博士后期间，主要应用自旋极化电子能量损失谱对铁磁金属薄膜中的表面磁激子（Magnons）进行系统的研究。

Abstract: Elementary magnetic excitations (magnons) are essential for understanding many fundamental magnetic properties and technological applications in magnon-based devices, ultrahigh-density magnetic recording, magnetic tunneling junctions, and so on. To probe high energy magnons, spin-polarized electron energy loss spectroscopy (SPEELS) is a powerful tool due to the capability of measuring magnons over the whole surface Brillouin zone and the capability of investigating spin-dependent scattering.

In this talk, the concept of magnons, SPEEL-spectrometer, and the mechanism of magnon excitations are introduced firstly. The magnon measurements in ultrathin FePd alloy films grown on Pd(001) are then presented. It is observed that the magnons’ energy can be largely tuned by varying Fe concentration. And the magnons’ lifetime in ultrathin FePd alloy films is rather long compared to the one in Fe films grown on other substrates. First-principles calculations revealed that the long magnons’ lifetime has its origin in the peculiar electronic hybridizations between Fe and Pd atoms. These electronic hybridizations lead to the suppression of the relaxation channels of high energy magnons and result in a long magnons’ lifetime. Finally, the temperature dependence of such long-lived magnons is also presented. Up to 400 K (1.2 Curie temperature), the magnons are still efficiently excited. The renormalization of magnons’ energy and lifetime as a function of temperature is observed, but weaker than that reported.