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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 312 毫秒
1.
利用金属掩模法优化了制备磁性隧道结的实验和工艺条件,金属掩模的狭缝宽度为100 μm. 采用4 nm厚的Co75Fe25为铁磁电极和10或08 nm厚的铝氧化物 为势垒膜, 直接制备出了室温隧穿磁电阻(TMR)为30%—48%的磁性隧道结,其结构为Ta(5 nm)/Cu(25 nm)/Ni79Fe21(5 nm)/Ir22Mn78(10 nm)/ Co75Fe25 (4 nm)/Al(08 nm)-O/Co75Fe25(4 nm)/Ni79Fe 21(20 nm)/Ta(5 nm).同时,利用刻槽打孔法和去胶掀离法两种光刻技术并结合Ar离子束刻蚀及化学反应刻 蚀,制备出面积在4 μm×8 μm—20 μm×40 μm、具有室温高TMR和低电阻的高质量磁性 隧道结.300 ℃ 退火前后其室温TMR可分别达到22% 和50%.研究结果表明,采用光刻中的刻 槽打孔或去胶掀离工艺方法制备的小尺寸磁性隧道结,可用于研制磁动态随机存储器和磁读 出头及其他传感器件的磁敏单元. 关键词: 磁性隧道结 隧穿磁电阻 金属掩模法 光刻法  相似文献   

2.
利用磁控溅射方法沉积双势垒磁性隧道结多层膜, 其中Al-O势垒层由等离子体氧化1 nm厚的 金属铝膜方式制备,然后采用深紫外光曝光和Ar离子刻蚀技术、微加工制备出长短轴分别为 6和3 μm大小的椭圆形双势垒磁性隧道结(DBMTJ),并在室温和低温下对其自旋电子输运 特性进行了研究. DBMTJ的隧穿磁电阻(TMR)比值在室温和42 K分别达到27%和423%, 结电阻分别为136 kΩ·μm2和175 kΩ·μm2,并在实验中观 察到平行状 态下存在低电阻态及共振隧穿效应,反平行态下呈现高电阻态以及TMR随外加偏压或直流电 流的增加而发生振荡现象. 由此,设计了一种基于这种双势垒磁性隧道结隧穿特性的自旋晶 体管. 关键词: 双势垒磁性隧道结 隧穿磁电阻 共振隧穿效应 自旋晶体管  相似文献   

3.
4英寸热氧化硅衬底上磁性隧道结的微制备   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
就如何在4英寸热氧化硅衬底上沉积高质量的磁性隧道结纳米多层薄膜材料和如何利用光刻方法微加工制备均匀性较好的磁性隧道结方面做了初步研究,并对磁性隧 道结的磁电性质及其工作特性进行了初步测量和讨论.利用现有的光刻设备和工艺条 件在4英寸热氧化硅衬底上直接制备出的磁性隧道结,其结电阻与面积的积 矢的绝对误差在10% 以内,隧穿磁电阻的绝对误差在7% 以内,样品的磁性隧道结性质具有较好的均匀性和一致性,可以满足研制磁随机存储器存储单元演示器件的基本要求. 关键词: 磁性隧道结 隧穿磁电阻 磁随机存储器 4英寸热氧化硅衬底  相似文献   

4.
韩秀峰 《物理》2008,37(6):392-399
文章介绍了作者所在实验室在巨磁电阻(GMR)、隧穿磁电阻(TMR)、庞磁电阻(CMR)和反铁磁钉扎薄膜材料以及单晶金属氧化物、高自旋极化率材料、P-N异质结和纳米环磁随机存储器原理型演示器件设计等研究方面取得的一些重要研究成果和进展.例如:在Al-O势垒磁性隧道结材料体系里,获得室温磁电阻超过80%的国际最好结果;获得两种高性能层状反铁磁钉扎材料体系;发现具有大的电致电阻效应的CMR薄膜材料,并可期望用于电流直接进行磁信息写和读操作的磁存储介质;发现双势垒磁性隧道结中的量子阱态共振隧穿和磁电阻振荡效应,以及纳米器件体系中自旋翻转长度的观测新方法,可用于新型自旋电子学材料及相关器件的人工辅助设计;利用电子自旋共振谱探测和研究了金属氧化物的微观自旋结构和各向异性;在[CoFe/Pt]n磁性金属多层膜中,观测到超高灵敏度的反常霍尔效应;利用纳米环状磁性隧道结作为存储单元,研制出一种新型纳米环磁随机存储器MRAM原理型演示器件.  相似文献   

5.
温戈辉  蔡建旺 《物理》1997,26(11):690-693,642
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。  相似文献   

6.
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效应导致的“铁磁金属/非磁绝缘体/铁磁金属”三层平面型隧道结(简称FM/I/FM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.  相似文献   

7.
刘德  张红梅  贾秀敏 《物理学报》2011,60(1):17506-017506
研究了两端具有铁磁接触的对称抛物势阱磁性隧道结(F/SPW/F)中自旋相关的隧穿概率和隧穿磁电阻,讨论了量子尺寸效应和Rashba 自旋轨道耦合作用对自旋极化输运特性的影响.研究结果表明:隧穿概率和隧穿磁电阻随抛物势阱宽度的增加发生周期性的振荡.抛物势阱深度的增加减小了隧穿概率和隧穿磁电阻的振荡频率.Rashba 自旋轨道耦合强度的增加加大了隧穿概率和隧穿磁电阻的振荡频率.隧穿概率和隧穿磁电阻的振幅和峰谷比强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角. 关键词: 磁性隧道结 Rashba 自旋轨道耦合 隧穿概率 隧穿磁电阻  相似文献   

8.
在MgO单晶势垒磁性隧道结中发现的室温高隧穿磁电阻现象,是近些年自旋电子学以及磁性隧道结磁电阻材料研究中的又一重大突破.本文主要评述和介绍2001年以来MgO单晶势垒磁性隧道结第一性原理计算和实验上的重要进展,以及介绍利用Layer-KKR第一性原理计算方法研究的Fe(001)/MgO/Fe、Fe(001)/FeO/MgO/Fe、Fe(001)/Mg/MgO/Fe、Fe(001)/Co/MgO/Co/Fe和Fe(001)[MgO/Fe/MgO/Fe等基于单晶MgO(001)单势垒及双势垒磁性隧道结材料的电子结构和自旋相关输运性质研究的最新进展.这些第一性原理定量计算的结果,不仅从物理上增强了对MgO单晶势垒磁性隧道结的电子结构和自旋相关输运特性的了解,而且对于研究新型室温磁电阻隧道结材料及其在自旋电子学器件中的广泛应用,具有一定的参考价值.  相似文献   

9.
自旋输运和巨磁电阻--自旋电子学的物理基础之一   总被引:15,自引:1,他引:14  
邢定钰 《物理》2005,34(5):348-361
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.  相似文献   

10.
谢征微  李伯臧 《物理学报》2002,51(2):399-405
在Slonczewski自由电子模型的基础上,提出了一个可用于处理具有任意形状势垒的磁性隧道结中磁电子输运的简单方法,并以三种常见构形的势垒,即梯形势垒,计入了镜像势的梯形势垒和抛物线势垒为例,讨论了势垒形状对隧穿磁电阻及其随偏压变化的影响. 关键词: 磁性隧道结 隧穿磁电阻 任意形状势垒 非零偏压  相似文献   

11.
磁性隧道结Ni80Fe20/Al2O3/Co的制备和物性   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈璟  杜军  吴小山  潘明虎  龙建国  张维  鹿牧  翟宏如  胡安 《物理》2000,29(1):5-6,18
用等离子体氧化形成绝缘层的方法,重复性地制备出了Ni80Fe20/Al2O3/Co磁性隧道结。样品的隧道磁电阻(TMR)比值在室温下最高可达6.0%,翻转场(switch field)可低于800A/m,平台宽度约2400A/m。结电阻的变化范围从几百欧姆到几百千欧。  相似文献   

12.
We report a perpendicular magnetic tunnel junction(p MTJ) cell with a tunnel magnetoresistance(TMR) ratio of nearly 200% at room temperature based on Co Fe B/Ta/Co Fe B as the free layer(FL) and a synthetic antiferromagnetic(SAF) multilayer [Pt/Co]/Ru/[Pt/Co]/Ta/Co Fe B as the reference layer(RL). The field-driven magnetization switching measurements show that the p MTJs exhibit an anomalous TMR hysteresis loop. The spin-polarized layer Co Fe B of SAF-RL has a lower critical switching field than that of FL. The reason is related to the interlayer exchange coupling(IEC) through a moderately thick Ta spacer layer among SAF-RLs, which generates a moderate and negative bias magnetic field on Co Fe B of RL. However, the IEC among RLs has a negligible influence on the current-driven magnetization switching of FL and its magnetization dynamics.  相似文献   

13.
Electron spin-polarized tunneling is observed through an ultrathin layer of the molecular organic semiconductor tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum (Alq3). Significant tunnel magnetoresistance (TMR) was measured in a Co/Al2O3/Alq3/NiFe magnetic tunnel junction at room temperature, which increased when cooled to low temperatures. Tunneling characteristics, such as the current-voltage behavior and temperature and bias dependence of the TMR, show the good quality of the organic tunnel barrier. Spin polarization (P) of the tunnel current through the Alq3 layer, directly measured using superconducting Al as the spin detector, shows that minimizing formation of an interfacial dipole layer between the metal electrode and organic barrier significantly improves spin transport.  相似文献   

14.
We report spin transport through the silicon in novel magnetic junction with half metallic as free layer and metallic as pinned layer. We used La0.7Sr0.3MnO3 as free layer, FeCo as pinned layer and studied the magnetoresistance through silicon as spacer layer. We fabricated this magnetic tunnel junction using RF/DC sputtering technique over SrTiO3 substrate. Tunneling magnetoresistance (TMR) measurement for this junction at room temperature was found to be 1.1 %. At 2 K, we found a large magnetoresistance of 396 %. TMR found to be increased with decreasing temperature. The results are discussed.  相似文献   

15.
We fabricated high quality Nb/Al2O3/Ni(0.6)Cu(0.4)/Nb superconductor-insulator-ferromagnet-superconductor Josephson tunnel junctions. Using a ferromagnetic layer with a steplike thickness, we obtain a 0-pi junction, with equal lengths and critical currents of 0 and pi parts. The ground state of our 330 microm (1.3lambda(J)) long junction corresponds to a spontaneous vortex of supercurrent pinned at the 0-pi step and carrying approximately 6.7% of the magnetic flux quantum Phi(0). The dependence of the critical current on the applied magnetic field shows a clear minimum in the vicinity of zero field.  相似文献   

16.
吴少兵  陈实  李海  杨晓非 《物理学报》2012,61(9):97504-097504
隧道结磁阻(TMR) 传感器及巨磁阻(GMR) 传感器的1/f噪声在低频段噪声功率密度较大, 是影响其低频下分辨率和灵敏度的主要噪声形式. 本文详细介绍了近年来TMR传感器及GMR传感器1/f噪声的特点、来源、理论模型、检测方法及降噪措施等方面的研究进展, 并就隧道结磁阻传感器1/f噪声的物理模型进行了详细解释. 通过纳米模拟软件Virtual NanoLab对不同MgO厚度的Fe/MgO/Fe型磁性隧道结(MTJ) 进行了隧穿概率和TMR变化率的模拟计算, 得到保守估计与乐观估计的TMR变化率, 分别为98.1%与10324.55%, 同时通过MTJ的噪声模型分析了MgO厚度对TMR传感器噪声的影响. 制备了磁屏蔽系数大于10000的磁屏蔽筒并搭建了磁阻传感器1/f噪声的测试平台, 通过测试验证了磁屏蔽系统对环境磁场具有较好的屏蔽效果, 为噪声检测提供了稳定的磁场空间. 最后分析了TMR与GMR中各种因素对传感器噪声的影响, 提出了影响MTJ传感器1/f噪声的因素及一些降噪措施.  相似文献   

17.
用等离子体氧化形成中间绝缘层的方法可重复制备出具有隧道磁电阻(TMR)效应的Ni80Fe20/Al2O3/Co磁性隧道结.光透射谱等实验结果表明等离子体氧化能可控制地制备较致密的Al2O3绝缘层.样品的TMR比值在室温下最高可达6.0%,反转场可低于800A/m,相应的平台宽度约为2400A/m.结电阻Rj的变化范围从百欧到几百千欧,并且TMR比值随零磁场结偏压增大单调减小. 关键词:  相似文献   

18.
Temperature- and bias voltage-dependent transport measurements of magnetic tunnel junctions (MTJs) with perpendicularly magnetized Co/Pd electrodes are presented. Magnetization measurements of the Co/Pd multilayers are performed to characterize the electrodes. The effects of the Co layer thickness in the Co/Pd bilayers, the annealing temperature, the Co thickness at the MgO barrier interface, and the number of bilayers on the tunneling magneto resistance (TMR) effect are investigated. TMR-ratios of about 11% at room temperature and 18.5% at 13 K are measured and two well-defined switching fields are observed. The results are compared to measurements of MTJs with Co-Fe-B electrodes and in-plane anisotropy.  相似文献   

19.
Magnetic tunnel junction (MTJ) structures based on underlayer (CoNbZr)/bufferlayer (CoFe)/antiferromagnet (IrMn)/pinned layer (CoFe)/tunnel barrier (AlOx)/free layer (CoFe)/capping (CoNbZr) have been prepared to investigate thermal degradation of magnetoresistive responses. Some junctions possess a nano-oxide layer (NOL) inside either in the underlayer or bufferlayer. The main purpose of the NOL inclusion was to control interdiffusion path of Mn from the antiferromagnet so that improved thermal stability could be achieved. The MTJs with NOLs were found to have reduced interfacial roughness, resulting in improved tunneling magnetoresistance (TMR) and reduced interlayer coupling field. We also confirmed that the NOL effectively suppressed the Mn interdiffusion toward the tunnel barrier by dragging Mn atoms toward NOL during annealing.  相似文献   

20.
To study the influence of CoFeB/MgO interface on tunneling magnetoresistance(TMR),different structures of magnetic tunnel junctions(MTJs) are successfully prepared by the magnetron sputtering technique and characterized by atomic force microscopy,a physical property measurement system,x-ray photoelectron spectroscopy,and transmission electron microscopy.The experimental results show that TMR of the CoFeB/Mg/MgO/CoFeB structure is evidently improved in comparison with the CoFeB/MgO/CoFeB structure because the inserted Mg layer prevents Fe-oxide formation at the CoFeB/MgO interface,which occurs in CoFeB/MgO/CoFeB MTJs.The inherent properties of the CoFeB/MgO/CoFeB,CoFeB/Fe-oxide/MgO/CoFeB and CoFeB/Mg/MgO/CoFeB MTJs are simulated by using the theories of density functions and non-equilibrium Green functions.The simulated results demonstrate that TMR of CoFeB/Fe-oxide/MgO/CoFeB MTJs is severely decreased and is only half the value of the CoFeB/Mg/MgO/CoFeB MTJs.Based on the experimental results and theoretical analysis,it is believed that in CoFeB/MgO/CoFeB MTJs,the interface oxidation of the CoFeB layer is the main reason to cause a remarkable reduction of TMR,and the inserted Mg layer may play an important role in protecting Fe atoms from oxidation,and then increasing TMR.  相似文献   

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