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自旋阀三明治结构制备与GMR效应研究

专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: 自旋阀 巨磁电阻 交换耦合 镜面反射 半经典理论
分类号: TN401
形 态: 共 126 页 约 82,530 个字 约 3.948 M内容
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内容摘要


自旋阀三明治结构因其低饱和场和高灵敏度已率先应用于计算机磁头技术和各种磁感应技术,是近年来高速、大容量磁存储技术能够快速发展的重要技术支撑。

该文围绕自旋阀三明治结构的制备工艺、结构设计和巨磁电阻性能等方面展开了深入、系统的研究。

从理论上研究了自旋阀自旋相关散射和层间耦合机制、反铁磁/铁磁双层膜交换各向异性理论模型和镜面反射增强巨磁电阻效应的半经典理论。

实验上从自旋阀的结构设计出发,用射频磁控溅射技术制备了一系列自旋阀薄膜,通过优化工艺条件来提高其巨磁电阻效应……

全文目录


文摘
英文文摘
1绪论
1.1引言
1.2不同体系的巨磁电阻效应
1.2.1金属多层膜的巨磁电阻效应
1.2.2自旋阀结构的巨磁电阻效应
1.2.3纳米颗粒膜的巨磁电阻效应
1.2.4磁隧道结的巨磁电阻效应
1.2.5氧化物的巨磁电阻效应
1.3巨磁电阻的应用——磁电子学器件
1.3.1巨磁电阻磁头
1.3.2巨磁电阻随机存取存储器
1.3.3巨磁电阻传感器
1.3.4自旋晶体管
1.3.5巨磁电阻隔离器
2实验方法与性能测试原理
2.1引言
2.2磁控溅射原理与设备
2.3靶材的准备
2.4薄膜厚度的测量
2.5基片的清洗
2.6样品的磁电性能测试
2.7杂散磁场对样品性能的影响
2.8测试电流取向对GMR效应的影响
2.9小结
3 NiFe/Cu/CoFe的GMR效应研究
3.1引言
3.2隔离层厚度对自旋阀GMR的影响
3.3铁磁层厚度对自旋阀GMR的影响
3.3.1 CoFe层厚度对NiFe/Cu/CoFe自旋阀GMR的影响
3.3.2 NiFe层厚度对NiFe/Cu/CoFe自旋阀GMR的影响
3.4插入层对自旋阀GMR的影响
3.5基片温度对自旋阀GMR的影响
3.6小结
4 CoFe/NiO双层膜的交换耦合研究
4.1引言
4.2层间交换耦合的唯象模型
4.3沉积磁场对双层膜交换耦合的影响
4.4偏置材料NiO厚度对双层膜交换耦合的影响
4.5铁磁层CoFe厚度对双层膜交换耦合的影响
4.6 CoFe/NiO双层膜交换耦合的温度特征
4.7小结
5交换各向异性的交换机制及理论研究
5.1引言
5.2不同溅射氩气压下CoFe/NiO双层膜的交换偏置场
5.3不同晶面取向Si单晶衬底对交换偏置场的影响
5.4交换耦合的随机场模型
5.5矫顽力与铁磁层厚度关系的理论解释
5.6小结
6自旋阀结构的镜面反射研究
6.1引言
6.2 CoFe/Cu/CoFe/NiO自旋阀的GMR效应
6.3 Ag覆盖层对NiFe/Cu/CoFe自旋阀的GMR的影响
6.4 Ag覆盖层对CoFe/Cu/CoFe/NiO自旋阀的GMR的影响
6.5镜面反射的物理图象
6.6镜面反射的半经典理论解释
6.6.1 GMR效应的半经典理论
6.6.2数值计算结果
6.7小结
7总结
参考文献

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中图分类: > TN401 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路(ic) > 一般性问题 > 理论

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