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相似文献
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1.
王勇  张泽  曾中明  韩秀峰 《物理学报》2006,55(3):1148-1152
利用电子全息显微学方法,从理论和实验两方面,系统研究了磁隧道结势垒层的内势分布,指出了一些在实验过程中应予以注意的实验现象,提出了可能的解决方法.关键词:电子全息磁隧道结平均内势  相似文献   

2.
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   

3.
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   

4.
研究发现在磁隧道结的反铁磁层和被钉扎铁磁层之间插入一层纳米氧化层,可以使磁隧道结的退火温度增加了40℃,即明显地提高了磁隧道结的温度稳定性.通过卢瑟福背散射实验直接观察到产生这一效应的原因是该纳米氧化层有效地抑制了Mn元素在退火过程中的扩散,从而使TMR值在较高的退火温度下得以保持.关键词:磁性隧道结隧穿磁电阻热稳定性纳米氧化层  相似文献   

5.
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   

6.
磁性隧道结自旋极化电子的隧穿特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
铁磁金属间通过中间层的自旋极化电子隧穿产生的磁性耦合,在自旋电子器件中有许多潜在的应用.考虑由一平面磁性势垒层隔开的两铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,针对中间层形成的矩形势垒,在近自由电子模型的基础上,计算零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,分析势垒层特性、分子场强弱、分子场相对取向等对隧道结自旋极化电子隧穿特性的影响.计算结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义.  相似文献   

7.
利用金属掩模法和Ir22Mn78合金反铁磁钉扎层,制备了四种钉扎型的Py/Al2O3/Py,Py/Al2O3/Co,Co/Al2O3/Py和Co/Al2O3/Co磁性隧道结,坡莫合金的成分为Py=Ni79Fe21.例如:利用狭缝宽度为100?μm的金属掩模,直接制备出室温隧穿磁电阻比值为17.2%的磁性隧道结Co/Al2O3/Co,其结电阻为76Ω,结电阻和结面积的积矢为76×104Ωμm2,自由层的偏转场为1114?A/m,并且在外加磁场0.1114A·m-1之间时室温磁电阻比值关键词:磁性隧道结隧穿磁电阻磁随机存储器金属掩模  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.
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   

10.
通过分析磁性随机存储器(MRAM)的基本原理,及其与现有的静态存储器(SRAM)、动态存储器(DRAM)和快闪存储器(Flash)的性能比较,探讨了MRAM作为下一代新型存储器的应用前景.  相似文献   

11.
We have demonstrated that the bulk-like contribution to tunnelling magnetoresistance (TMR) exists in the magnetic tunnel junctions, and is determined by the tunnelling characteristic length of the ferromagnetic electrodes. In the experiment, a wedge-shaped CoFe layer is inserted at the interface between the insulating barrier and the reference electrode. It is found that TMR ratio increases from 18% without CoFe layer to a saturation value of 26.5% when the CoFe thickness is about 2.3 nm. The tunnelling characteristic length, l_{tc}, can be obtained to be about 0.8 nm for CoFe materials.  相似文献   

12.
13.
14.
自旋电子学研究与进展   总被引:3,自引:0,他引:3  
詹文山 《物理》2006,35(10):811-817
自旋电子学是最近几年在凝聚态物理中发展起来的新学科分支,它研究在固体中自旋自由度的有效控制和操纵,在金属和半导体中自旋极化、自旋动力学、自旋极化的输运和自旋电子检测.由于它在信息存储方面的重大应用前景,受到学术界和工业界的高度重视.文章扼要地介绍了自旋电子学发展的历程和发展中的最重要的发现.最近几年,最奇特的发现和最重要的应用莫过于巨磁电阻,薄膜领域纳米技术的迅速发展使巨磁电阻的应用变成可能.作为磁记录头它已使硬磁盘的记录密度提高到170Gbit/in2.动态随机存储器MRAM的研究已实现16Mbit的存储密度.  相似文献   

15.
李子安  柴可  张明  朱春辉  田焕芳  杨槐馨 《物理学报》2018,67(13):131203-131203
斯格明子(skyrmion)磁序结构与晶体微观结构的关联是新型功能磁材料和器件研发的重要问题.本文利用微纳加工技术制备了形状、尺寸均可控的磁纳米结构,通过电子全息术观察定量地分析了斯格明子磁序结构,确定了材料晶格缺陷和空间受限效应对斯格明子磁结构形成和稳定机制的影响,系统地分析了斯格明子基元的磁功能与材料微结构的关联.文中主要探讨了两个问题:1)斯格明子在磁纳米结构中的空间受限效应.重点研究斯格明子磁序随外磁场和温度变化的演变规律,探索其演变过程的拓扑属性和稳定性;2)晶格缺陷对斯格明子磁结构的影响,重点考察晶界原子结构手性反转对斯格明子磁序的影响.这些研究结果可为研发以磁斯格明子为基元的磁信息存储器及自旋电子学器件提供重要实验基础.  相似文献   

16.
卢仲毅  张晓光 《物理》2006,35(2):96-99
非铁磁金属层中的量子阱态在磁输运过程中的重要性已被广泛认识.铁磁金属层中自旋极化的量子阱态以前并没有详尽的理论研究;实验上也没有清晰地观测到自旋极化量子阱态的隧穿.文章介绍了最近由卢仲毅、张晓光和Pantelides预言的Fe/MgO/FeO/Fe/Cr和其他铁磁量子阱隧道结中的共振隧穿,并解释铁、钴、铬的△1能带的对称性在这种共振隧穿中的作用.  相似文献   

17.
张晓光  卢仲毅 《物理》2006,35(02):96-99
非铁磁金属层中的量子阱态在磁输运过程中的重要性已被广泛认识.铁磁金属层中自旋极化的量子阱态以前并没有详尽的理论研究;实验上也没有清晰地观测到自旋极化量子阱态的隧穿.文章介绍了最近由卢仲毅、张晓光和Pantelides[1]预言的Fe/MgO/FeO/Fe/Cr和其他铁磁量子阱隧道结中的共振隧穿,并解释铁、钴、铬的Δ1能带的对称性在这种共振隧穿中的作用.  相似文献   

18.
    
Transition metal oxides show fascinating physical properties such as high temperature superconductivity, ferro‐ and antiferromagnetism, ferroelectricity or even multiferroicity. The enormous progress in oxide thin film technology allows us to integrate these materials with semiconducting, normal conducting, dielectric, or non‐linear optical oxides in complex oxide heterostructures, providing the basis for novel multi‐functional materials and various device applications. Here, we report on the combination of ferromagnetic, semiconducting, metallic, and dielectric materials properties in thin films and artificial heterostructures using laser molecular beam epitaxy. We discuss the fabrication and characterization of oxide‐based ferromagnetic tunnel junctions, transition metal‐doped semiconductors, intrinsic multiferroics, and artificial ferroelectric/ferromagnetic heterostructures – the latter allow for the detailed study of strain effects, forming the basis of spin‐mechanics. For characterization we use X‐ray diffraction, SQUID magnetometry, magnetotransport measurements, and advanced methods of transmission electron microscopy (TEM) with the goal to correlate macroscopic physical properties with the microstructure of the thin films and heterostructures.

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19.
    
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