一些研究结果展示：
1. 磁子器件是传统电荷电流驱动的自旋电子器件的有前途的替代品，自旋阀作为自旋电子器件的基本单元，由于其动力学研究较少，在磁学中的应用有限。利用时间分辨磁光克尔效应研究了动态自旋阀结构中磁子的层间传输，通过对三种具有不同旋阀结构的样品的比较，研究了磁子与界面耗散的相互作用。 具有不同本征频率的磁子具有很强的相互作用。相反，具有相似本征频率的磁子具有相对较弱的相互作用。稀土插入增加了磁子的界面耗散，间接地减少了磁子之间的相互作用。 本工作将自旋阀结构的应用扩展到磁子器件的传统用途之外。该项研究论文已在Appl. Phys. Lett. (2020)上发表。
2．二维过渡金属硫化物（2D-TMDs）薄膜，由于其多样性的组分、独特的电子能带结构、同时具有谷、电荷、自旋三个自由度、强自旋轨道耦合等优良特性，为自旋电子学器件发展提供了崭新的机会，其中2D-TMDs和3d铁磁的杂化界面是关键的基础问题，许多理论已经预测了有趣的物理现象如巨磁电阻效应、遂穿磁电阻、自旋滤波、铁磁/2D-TMDs界面的半金属特性等。我们利用分子束外延手段全原位生长策略，我们成功外延生长了2D-MoSe2二维过渡金属硫化物薄膜，然后利用磁控溅射手段在MoSe2上生长了不同厚度的CoFeB磁性薄膜，从而实现了无任何污染的FM/TMD界面。X射线磁性圆二色（XMCD）分析表明，外延MoSe2作为一个很好的缓冲层，可以获得相当大的磁矩和磁层的磁柔软度。更重要的是，通过调整Co:Fe组成比和CoFeB厚度实现了可控的界面垂直磁各向异性，突破了CoFeB的垂直磁各向异性的临界厚度2 nm。该结果已发表在ACS Nano(2019)上。
3．采用自组装法在外加磁场下制备了粒径约为200nm、链长为微米的球形磁性铁氧体颗粒的准-1D纳米链。这种辅助磁场(Hassist)在合成过程中的应用显著改变了阳离子在链中的分布，X射线磁性圆二色性(XMCD)结合理论分析证明了这一点。这直接证明了外部合成条件在定义纳米级铁氧体晶体化学以及它们的磁性方面的非平凡作用，为有意控制一维磁性纳米器件在各种应用中的性能提供了额外的自由度。通过XMCD在光电发射电子显微镜中进行的磁成像进一步显示了在单链中创建和捕获一系列相邻磁畴壁的可能性，表明这些纳米链在一维磁性纳米器件中有很大的应用潜力，这是由磁场或电流驱动的域壁运动。钴和锌的外部掺杂物也实现了对纳米链磁性的实际控制，观察到它们以选择性的方式占据铁氧体离子中心。该结果已发表在Adv. Func. Mater.(2017)上。
4．半金属/半导体因其具有高自旋极化率等优点，有望成为有潜力的自旋电子学结构。采用后氧化的方法在半导体衬底GaAs上成功的外延了厚度分别为2－10nm Fe3O4单晶超薄膜，对其磁矩、磁各向异性、以及旋磁比随着薄膜的厚度变化进行了研究，并用铁磁共振研究了不同界面层对磁性、磁各向异性等的影响，并制备了自旋注入器件，测量其获得了有意义的结果。该论文发表在：ACS Appl. Meter. Interfaces, 2016，Appl. Phys. Lett.,2015，Phys. Rev. B 2011, J. Appl. Phys. 2012, J. Appl. Phys. 2011, Appl. Phys. Lett.,2008， J. Appl. Phys., 2007 上。
5．铁磁/非磁异质结在MRAM、自旋振荡器等自旋电子器件有重要应用，利用掺杂稀土元素，可以调控异质结构的磁化动力性质。我们开展了很多研究工作，结果在ACS Appl. Meter. Interfaces、Appl. Phys. Rev.、Phys. Rev. B、J. Alloy Compd.、J. Appl. Lett.等杂志上发表十多篇论文。
