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飛機為什麼會飛

為了解決fms是什麼的問題，作者中村寬治 這樣論述：

趣味理解「起飛、航行、降落」的所有機制！   　　◎機翼所產生的「升力」是？ 　　◎渦輪式風扇引擎成為主流的原因 　　◎引擎動力全開下，會有什麼問題？ 　　◎起飛時要產生多少動力？ 　　◎大量的燃料要儲存在哪？ 　　◎如何應對因震波引起的失速？ 　　本書著眼於小時候就感到有疑問的簡單問題，例如：為什麼接近400噸的飛機能在空中自由飛行、為什麼噴射引擎能夠提供大的推進力等，儘量不使用困難的專業術語，搭配圖示解說，用直覺感官就能理解，希望能對喜歡飛機的讀者有所幫助！ 本書特色 　　1、解開小時候的疑問！為什麼飛機能在空中自由飛行？為什麼噴射引擎能夠提供強大動力？大量的燃料要儲存在哪？……

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去磁場與自旋漲落效應對於自旋電流傳輸之影響

為了解決fms是什麼的問題，作者吳柏勳 這樣論述：

藉由施加溫度梯度，純粹自旋電流(pure spin current)可於磁性絕緣體中透過自旋塞貝克(spin Seebeck effect, SSE)效應被激發。其中，釔鐵石瑠石(Y3Fe5O12, YIG)為一種磁性絕緣體材料，因為擁有諸多優勢如高居禮溫度、低自旋傳輸阻尼等，在近年來被廣泛用於以絕緣體為對象之自旋電子學研究。值得注意的是，縱向自旋塞貝克效應(longitudinal SSE)、自旋霍爾磁阻(spin Hall magnetoresistance)以及非局域自旋傳輸(non-local measurement)等效應，都是首先於塊材材料而非薄膜系統中被發現。在進行實驗量測時，

通常會將塊材製作成長方體或是圓柱體等非橢圓體(non-ellipsoid)的形狀。在外加磁場下，當材料為非橢圓體的磁性塊材，在材料周邊會形成非均勻的去磁場(demagnetizing field)分布，此外，去磁場的空間分布行為和塊材的形狀以及尺寸有著高度相關，並於表面發散而出，因此這個效應會對自旋傳輸訊號有很大的影響。然而，在過去對自旋電流的研究中，儘管磁性塊材被廣泛的使用，卻從未有人探討去磁場這個經典物理現象和自旋傳輸的關聯性。 於本實驗中，透過使用各種不同尺寸的釔鐵石瑠石塊材於磁性以及自旋傳輸量測，我們發現去磁場對於磁異向能以及自旋傳輸量測有很大的影響。我們證實存在於自旋塞貝克效應

以及自旋霍爾磁阻中的異常平台行為是由於釔鐵石瑠石的特殊表面磁矩結構所導致，並且此異常行為會隨著釔鐵石瑠石尺寸的改變呈現系統性的變化，且與形狀異向性有著緊密的關聯。我們進一步研究表面磁疇(magnetic domain)隨外加磁場的演化，並於臨界磁場發現劇烈的90度磁疇翻轉。我們也透過使用變角度的面內霍爾效應(planar Hall effect)量測證實此磁疇翻轉現象的存在。另一方面，為了能夠更有效率地將電子的自旋特性應用於新一代的裝置及電子元件，如何更有效地操控自旋電流近幾年成為自旋電子學(spintronics)以及自旋熱激發電子學(spin Caloritronics)領域中一個相當重要

的議題。最近的研究指出，利用反鐵磁中於相轉變時發生的自旋漲落(spin fluctuation)，可以大幅提升自旋霍爾電壓二至三倍。值得注意的是，發生於相轉變期間的自旋漲落不僅存在於反鐵磁材料中，亦存在於鐵磁性(ferromagnetic, FM)材料中，然而，因為鐵磁材料普遍具有高居禮溫度而鮮少被研究。在本研究中，我們使用熱激發自旋電流探測鐵磁性的鎳銅合金(NixCu1-x)中的自旋漲落現象。藉由調控鎳銅合金中鎳的濃度，我們可以系統地調控居禮溫度的大小。我們進一步發現，無論是什麼濃度的鎳銅合金，在變溫量測中，反自旋霍爾電壓(inverse spin Hall voltage)對溫度曲線中有一

峰值，並且峰值所對應的溫度和居禮溫度一致。在鐵磁性材料中，當外加溫度到達居禮溫度會發生磁性相轉變，因此磁矩將由原先的有序排列變為無序排列並且伴隨很強的自旋漲落，而我們的結果表明自旋漲落能夠很大程度地提升自旋霍爾電壓。另一方面，在外加溫度梯度下，我們發現異常能斯特效應及反自旋霍爾效應同時存在於FM/YIG系統中，並且此兩效應之間和自旋極化率(spin polarization)有著密切的關聯。當鎳與銅的比例為八比二時，其居禮溫度相當接近於室溫。更重要的是，由於自旋漲落的影響，這個比例的鎳銅合金之自旋霍爾角(spin Hall angle)可以在室溫下被大幅的提升，甚至為重金屬鉑金(Pt)的四倍之

多。最後，我們研究自旋玻璃(spin glass)的銅錳合金中自旋漲落對於自旋霍爾電壓所造成的影響。和具有長程磁矩間交互作用的反鐵磁或者鐵磁材料不同，自旋玻璃是具有短程磁矩間交互作用的系統，並且其於臨界溫度附近亦有很強的自旋漲落行為。有趣的是，我們發現自旋凍結溫度和反自旋霍爾電壓隨溫度曲線的峰值所對應的溫度，隨著銅錳合金的濃度變化呈現相同的趨勢。然而兩者的數值卻總是有兩倍左右的差距，這是由於複雜的自旋凍結(spin freezing)過程所造成。我們的結果展示出自旋電流不但可以被增強，也可以作為一種高度靈敏的工具用於探測複雜的自旋凍結過程。