第七讲 自旋阀巨磁电阻效应及其应用

自旋阀巨磁电阻具有工作磁场小，灵敏度高、频率特生好、信噪比高等优点，成为新一代高度密度读出砂的首选材料，在计算机信息存贮和高灵敏传感器方面有着广阔的应用前景。     

磁电子学讲座 第七讲 自旋阀巨磁电阻效应及其应用

自旋阀巨磁电阻材料具有工作磁场小、灵敏度高、频率特性好、信噪比高等优点，成为新一代高密度读出磁头的首选材料，在计算机信息存贮和高灵敏传感器方面有着广阔的应用前景．     

自旋阀中的各向异性磁电阻效应

采用平面霍尔效应测量方法，对Ta(8nm)/NiFe(7nm)/Cu(24nm)/NiFe(44nm)/FeMn(14nm)/Ta(6nm)自旋阀多层膜进行了研究.结果表明，在样品中存在着自由层和被钉扎层之间的各向异性磁电阻的“混合”效应.与通常所采用的磁电阻测量方法相结合，平面霍尔效应的测 量可以给出自旋阀中各向异性磁电阻以及自由层和被钉扎层的磁矩随外场变化的更多信息. 关键词： 自旋阀 各向异性磁电阻 平面霍尔效应     

巨磁电阻效应——2007年诺贝尔物理学奖简介

瑞典皇家科学院宣布，法国科学家阿尔伯特·费尔（Albert Vert）和德国科学家彼得·格鲁伯格（Peter Grunberg），共同获得2007年诺贝尔物理学奖．获奖的原因是这两位科学家先后独立发现了“巨磁电阻”（giant magnetoresistance，GMR）效应．这个发现引发的技术进步极大地提高了计算机硬盘磁头的数据读取能力，使硬盘无论从容量还是体积上都产生了质的飞越．这个发现还导致了新一代磁传感器的出现，而且巨磁电阻被认为是纳米技术最重要的应用之一．     

IrMn基反铁磁自旋阀的巨磁电阻效应

用第一性原理方法研究了在微观尺度具有三重对称磁结构的IrMn合金的反铁磁自旋阀(AFSV)的电子输运.研究表明:基于有序L1₂相IrMn合金的Co/Cu/IrMn自旋阀的巨磁电阻(GMR)效应具有三重对称性,可以利用这一特性区分反铁磁材料的GMR与传统铁磁材料的GMR.基于无序γ相IrMn合金的IrMn(0.84 nm)/Cu(0.42 nm)/IrMn(0.42 nm)/Cu(0.42 nm)(111) AFSV的电流平行平面构型的GMR约为7.7％,大约是电流垂直平面构型的GMR(3.4％)的两倍,明显大于实验中观测到的基于共线磁结构的FeMn基AFSV的GMR. 关键词： 反铁磁自旋阀 巨磁电阻效应 非共线磁结构 电流平行平面结构     

第五讲 自旋极化输运及隧道巨磁电阻效应

简要回顾了利用量子隧道效应测定铁磁金属传导电子自旋极化率的研究历史，综述了自旋极化电子隧穿产应导致的“铁磁金属／非磁绝缘体／铁磁金属”三层平面型隧道结中的巨磁电阻效应以及“铁磁金属／非磁绝缘体”颗粒膜系统中的隧穿类型巨磁电阻效应的研究进展。     

两步法制备的自旋阀巨磁电阻效应研究

采用新的磁控溅射两步法沉积自旋阀多层膜,不仅交换耦合作用大大增强,而且可以提高磁电阻比值和降低层间耦合作用.得到磁电阻比值～26%,交换耦合场～28kA/m,层间耦合场～01kA/m.自旋阀的下部(缓冲层(Ta)/自由层(NiFe)/中间隔离层(Cu))在低氩气压下沉积、上部(被钉扎层(NiFe)/反铁磁钉扎层(FeMn)/覆盖层(Ta))则在高氩气压下沉积.前者保证了自旋阀具有强(111)晶体织构,平整的NiFe/Cu界面和致密的Cu层,抑制了层间耦合作用;后者则促进小尺寸磁畴生长和增加NiFe/FeM 关键词：     

自旋输运和巨磁电阻——自旋电子学的物理基础之一

介绍磁性纳米结构和锰氧化物中电子的自旋极化输运和巨磁电阻效应,它们是新近发展的自旋电子学的物理基础之一.着重讨论的是以下三方面的基本物理图像：磁多层结构的巨磁电阻,铁磁隧道结的隧穿磁电阻,掺杂锰氧化物的庞磁电阻效应.     

自旋阀与多层膜巨磁电阻的特性测量及比较

介绍磁性多层膜中自旋极化输运和巨磁电阻效应,简述自旋阀巨磁电阻与多层膜巨磁电阻在材料组成结构和工作原理方面的区别,利用和改造现有的高校物理实验室中的实验仪器并设计简易的实验电路测量这两种类型的巨磁电阻的磁敏特性,并根据实验测量的结果将这两种传感器在其灵敏度和测量范围上进行比较和研究.     

双合成反铁磁结构及其对自旋阀巨磁电阻效应的影响

用直流磁控溅射方法制备了双合成反铁磁结构Co₉₀Fe₁₀(5 nm)/Ru(x nm)/Co₉₀Fe₁₀(3 nm)/Ru(y nm)/Co₉₀Fe₁₀(5 nm)(x=0.45,0.45,1.00; y=0.45,1.00,1.00)的系列样品,并对样品的性能及其作为钉扎层对自旋阀巨磁电阻(GMR)效应的影响进行了研究 关键词： 双合成反铁磁 自旋阀 巨磁电阻     

用自组合仪器测量巨磁电阻材料的电阻

介绍了利用ZDY型自动磁场成型机、电脑化X-Y记录仪、计算机、HSZ-1数字磁强计等仪器测量巨磁电阻材料磁电阻的方法，同时对低温的测量装置进行了研究。     

多层膜的巨磁电阻

本文总结了多层膜中巨磁电阻的物理机制及其研究进展。为了对多层膜磁电阻的各个可能来源有全面的认识，首先简述了正常磁电阻和各向异性磁电阻的原理，然后在本文的主要部分，着重介绍了铁磁金属和多层膜中的自旋相关散射与双电流模型及在多层膜巨磁电阻基础研究和材料研究领域的进展，列举出具有巨磁电阻的各种多层结构。最后报道了巨磁电阻的主要应用。     

巨磁电阻效应实验仪的研制与应用

阐述了巨磁电阻效应实验原理、实验内容和实验方法,该仪器可测量巨磁电阻阻值与磁感应强度关系,并与正常磁电阻、坡莫合金磁电阻特性进行比较,仪器还提供巨磁电阻传感器特性测量及系列应用实验供教学使用.     

巨磁电阻锰氧化物材料的低温电阻率行为的研究

对巨磁电阻锰氧化物材料La2/3Ca1/3MnO3/YSZ(钇稳定氧化锆)(LCMO/YSZ)系列样品低温下电阻率行为进行研究,低温下电阻率行为一般是ρ=ρ0 ATa BTb的形式,其中ρ0为剩余电阻率,a=2或3/2,b=5或9/2.T2代表电子-电子散射项,T3/2代表被无序自旋玻璃散射的电子项,T6代表电子.声子散射项,Tθ/2们代表电子-双磁子散射项.在此指出b=5是合理的,代表电子-声子散射项.     

巨磁电阻传感器在物理实验中的应用

将AA002巨磁电阻器件和小磁钢组合成巨磁电阻位置传感器,用于测量物体的悬置位置和液面高度,并应用于大学物理实验中,测量钢片的杨氏模量和小钢珠的体积.实验结果表明,所设计的巨磁电阻位置传感器,使用方法简便,灵敏度高,分辨率高,测量精度高,实用性强,成本低,适合在大学物理设计性实验中推广应用.     

金属磁性多层膜的新颖特性──巨磁电阻效应

磁性和非磁性层交替重构成的金属磁性多层膜常具有巨磁电阻效应，其中每层膜约几个纳米厚。出现巨磁电阻效应的基本条件是：在外磁场下相邻磁层磁化强度取向发生对变化。巨磁电阻效应的物理起源是，其自旋与局域磁化强度平行和反平行的电子受到的散射不同，散射的不同既要嗵来自获射中收的特性，又可能源于两种自旋电子的能态密度的差异。由于信息存储技术中磁电阻“读出”磁头有巨大的应用前景，巨磁电阻效应引起了人们的极大兴趣。     

高自旋极化氧化物材料的颗粒边界磁电阻效应

颗粒边界磁电阻是高自旋极化氧化物颗粒体系中由于颗粒边界的存在而导致显著的磁电阻效应。本文将这种磁电阻效应定义为颗粒边界磁电阻效应。这里所说的颗粒边界,包括各种自然和人工晶界、粉末颗粒表面、复合材料中的颗粒界面等多种情况;所涉及的材料包括高自旋极化氧化物多晶、压缩粉末和各种复合材料等。对颗粒边界磁电阻效应的研究,不仅有助于人们进一步理解高自旋极化氧化物磁输运性质的基本机制,并为寻求具有高磁电阻效应的新型自旋电子学器件提供理论基础。本文综述了高自旋极化氧化物颗粒边界磁电阻研究的主要背景和发展现状,介绍了该领域中主要的实验发现和理论模型,展望了未来的发展。     

多层膜巨磁电阻特性及电流最佳测量

测量了不同方向外磁场和温度下多层膜巨磁电阻的磁阻特性,给出了巨磁电阻模拟传感器用于电流测量的最佳磁偏置.结果表明:外磁场强度相同但方向不同,对巨磁电阻的作用效果不同,巨磁电阻饱和时,阻值与外磁场方向无关.温度不同,巨磁电阻的阻值不同,磁电阻变化率也有改变.     

自旋输运和巨磁电阻--自旋电子学的物理基础之一

介绍磁性纳米结构和锰氧化物中电子的自旋极化输运和巨磁电阻效应，它们是新近发展的自旋电子学的物理基础之一．着重讨论的是以下三方面的基本物理图像：磁多层结构的巨磁电阻，铁磁隧道结的隧穿磁电阻，掺杂锰氧化物的庞磁电阻效应．