北航电子信息工程学院

 

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师资队伍

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雷娜 教师个人简介

——> 个人基本信息
姓名: 雷娜
性别: 女
职务:
职称: 副教授
通信地址: IRC楼423
联系电话: 010-82339489
邮箱: na.lei@buaa.edu.cn
——> 个人简介

雷娜 博士,2008年复旦大学物理系毕业,获得凝聚态物理专业博士学位。2008年9月至2013年1月在法国巴黎第十一大学基础电子研究所做博士后, 2013年3月至2014年5月在复旦大学物理系做博士后研究员。2013年12月入选北航“卓越百人计划”, 并于2014年6月正式加入北航电子信息工程学院。

——> 主要研究领域

研究领域主要包括: 纳米磁学、分子束外延和自旋电子学

在金属薄膜的分子束外延,和氧化物的激光分子束外延,以及自旋电子学器件制备方面有着丰富的经验。她曾长期研究磁性薄膜的外延制备和磁性表征、调控,近年来侧重基于铁电材料和锰氧化物的自旋电子学器件开发。雷娜在Nature Comm., PRL, PRB, APL等国外核心期刊发表多篇学术论文, 其中电场应力调控畴壁运动的工作发表在Nature Communication上, 该工作获得国际同行的广泛赞赏,文章从发表到现在一年多的SCI引用已经多达20次。 雷娜被邀请在国际学术会议ISSAMA做邀请报告,并多次参加MMM等国际会议, 也受邀成为APL、EPJAP等国际学术刊物的审稿人。

——> 正在研究项目

当前自旋电子学中,最大的挑战就是如何提高器件的集成度,同时降低其功耗。

我们将在低功耗磁存储及磁逻辑器件方面开展工作,包括:

1. 电压调控MRAM

在磁随机存储器(MRAM)中,信息的写入是通过磁化层磁矩的翻转实现。在第一代MRAM中,直接通过电流产生的磁场来实现磁化翻转,不便于集成和降低功耗;第二代STT-MRAM中,通过电流的自旋传输矩(STT)效应来翻转磁矩,可以降低器件的尺寸,但其功耗仍高于实际应用需求。

2. 基于拓扑绝缘体界面自旋轨道效应致磁翻转。

拓扑绝缘体作为一种新型的量子材料,具有很多新奇的性质,是自旋电子学中最具潜力的材料。如下图所示(a)所示,拓扑表面电子态中电子自旋和动量相互锁定,在动量空间中,具有不同动量的电子其自旋被锁定在相应的方向上。当电流在拓扑绝缘体中通过,电子具有沿电流方向的额外动量,其自旋锁定在垂直于电流的方向上并产生自旋积累。在如图(b)所示的拓扑绝缘体/MTJ器件中,界面的自旋积累形成对MTJ的自旋注入,并最终使得MTJ中自由磁性层磁矩的翻转。通过利用拓扑绝缘体的这一量子特性,电流到自旋流的转化效率相对于传统的自旋霍尔效应提高了10倍以上,可以极大的降低磁矩翻转所需要的临界电流和功耗。

——> 最近发表论著

[1]. Strain-controlled magnetic domain wall propagation in hybrid piezoelectric/ferromagnetic structures

N. Lei*, T. Devolder, G. Agnus, P. Aubert, L. Daniel, J-V. Kim, W. Zhao, T. Trypiniotis, R.P. Cowburn, C. Chappert, D. Ravelosona and P. Lecoeur, Nature Comm. 4, 1378 (2013).

[2]. Magnetization reversal assisted by the inverse piezoelectric effect in Co-Fe-B/ferroelectric multilayers

N. Lei*, S. Park, P. Lecoeur, D. Ravelosona*, C. Chappert, O. Stelmakhovych and V. Holy, Phys. Rev. B 84, 012404 (2011).

[3]. Magnetic anisotropy tuned by interfacial engineering

N. Lei, D. H. Wei, C. S. Tian, S. H. Xiao, D. Z. Hou, L. H. Zhou, and X. F. Jin*, Appl. Phys. Lett. 95, 192506 (2009).

[4]. Capping effects of Au on Fe/GaAs(001) studied by magneto-optical Kerr effect

N. Lei, Y. Tian, C. S. Tian, L. H. Zhou, L. F. Yin, G. S. Dong and X. F. Jin, Thin Solid Films 515, 7290 (2007).

[5]. Perpendicular magnetic anisotropy in piezoelectric- and dielectric–ferromagnetic heterostructures based on Co/Pt multilayers

W. Lin*, N. Lei, N. Vernier, G. Agnus, J.P. Adam, S. Eimer, T. Devolder, P. Lecoeur, D. Ravelosona*, Thin Solid Films 533, 70 (2013).

[6]. Voltage control of magnetism in ferromagnetic structures

L. H. Diez*, W. Lin, A.B. Mantel, L. Ranno, D. Givord, L. Vila, P. Warin, A. Marty, N. Lei, T. Devolder, J.V. Kim, N. Vernier, P. Lecoeur, D. Ravelosona*, Proc. SPIE 8461, Spintronics V, 84610Y (2012).

[7]. Morphology of monolayer CuxAu1−x on Cu(001)

L. H. Zhou, C. S. Tian, N. Lei, G. S. Dong and X. F. Jin*, J. Phys.: Condens. Matter 22 395007 (2010).

[8]. Magnetocrystalline Anisotropy in Permalloy Revisited

L. F. Yin, D. H. Wei, N. Lei, L. H. Zhou, C. S. Tian, G. S. Dong, X. F. Jin*, L. P. Guo, Q. J. Jia, and R. Q. Wu, Phys. Rev. Lett. 97, 067203 (2006).

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