磁控溅射法制备IrMn底钉扎自旋阀研究

功能材料与器件学报 , 2005, 11(2): 143-148. doi: 10.3969/j.issn.1007-4252.2005.02.004

磁控溅射法制备IrMn底钉扎自旋阀研究

欧阳可青 ^1, , 任天令 ^2, , 刘华瑞 ^3, , 曲炳郡 ^4, , 刘理天 ^5, , 李伟 ^6,

1.清华大学微电子学研究所,北京,100084

2.清华大学微电子学研究所,北京,100084

3.清华大学微电子学研究所,北京,100084

4.清华大学微电子学研究所,北京,100084

5.清华大学微电子学研究所,北京,100084

6.深圳华夏磁电子公司,深圳,518004

关键词：自旋阀 , 底钉扎 , 巨磁电阻 , 退火效应

Investigation on high vacuum magnetron sputtered IrMn bottom spin valves

采用高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备了结构为Ta/buffer layer/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta的IrMn底钉扎自旋阀.研究了NiFe和Cu作为缓冲层对自旋阀磁性能的影响,并对缓冲层厚度进行了参数优化,当缓冲层厚度为2nm时自旋阀各项性能达到最佳.研究了退火制度对底钉扎自旋阀性能的影响,得到了3000Oe强磁场下200℃保温1h为最佳处理条件.通过结构的改善和工艺的优化,得到的底钉扎自旋阀的磁电阻率8.51%,矫顽场为0.5Oe,交换偏置场超过800Oe.最后对自旋阀的底钉扎和顶钉扎结构进行了比较.

参考文献

[1]	Baibich M N;Broto J M;Fert A et al.Giant magneto -resistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattice[J].Physical Review Letters,1988,61(21):2472-2475.
[2]	Pelegri J.;Ramirez D.;Freitas PP. .Spin-valve current sensor for industrial applications[J].Sensors and Actuators, A. Physical,2003(2):132-136.
[3]	J.M. Daughton .GMR applications[J].Journal of Magnetism and Magnetic Materials,1999(2):334-342.
[4]	Li HH.;Wang ZJ.;Sousa JB.;Gogol P.;Chapman J.;Freitas PP. .Exchange enhancement and thermal anneal in Mn76Ir24 bottom-pinned spin valves[J].Journal of Applied Physics,2001(11 Pt.2):6904-6906.
[5]	J. van Driel;F. R. de Boer;K.-M. H. Lenssen .Exchange biasing by Ir_(19)Mn_(81): Dependence on temperature, microstructure and antiferromagnetic layer thickness[J].Journal of Applied Physics,2000(2):975-982.
[6]	Kim MJ.;Kim HJ.;Kim KY.;Jang SH.;Kang T. .The annealing effect on GMR properties of PtMn-based spin valve[J].Journal of Magnetism and Magnetic Materials,2002(1/3):195-197.

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