韩秀峰
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刘厚方
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张佳
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师大伟
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刘东屏
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丰家峰
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魏红祥
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王守国
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詹文山
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.06.02
典型的磁性隧道结是“三明治”结构,即由上下两个铁磁电极以及中间厚度为1 nm量级的绝缘势垒层构成.当外加磁场使两铁磁电极的磁矩由平行态向反平行态翻转时,隧穿电阻会发生低电阻态向高电阻态的转变.自从1995年发现室温隧穿磁电阻(TMR)以来,非晶势垒的AlOx磁性隧道结在磁性随机存储器(MRAM)和磁硬盘磁读头(Read Head)中得到了广泛的应用,2007年室温下其磁电阻比值可达到80％.下一代高速、低功耗、高性能的自旋电子学器件的发展,迫切需要更高的室温TMR比值和新型的调制结构.2001年通过第一性原理计算发现:由于MgO(001)势垒对不同对称性的自旋极化电子具有自旋过滤(Spin Filter)效应,单晶外延的Fe(001)/MgO(001)/Fe(001)磁性隧道结的TMR比值可超过1000％,随后2004年在单晶或多晶的MgO磁性隧道结中获得室温约200％的TMR比值,2008年更是在赝自旋阀结构CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结中获得高达604％的室温TMR比值.伴随着新势垒材料的不断发现和各种磁性隧道结结构的优化,共振隧穿和自旋依赖的库仑阻塞磁电阻等新效应以及磁性传感器、磁性随机存储器和自旋纳米振荡器及微波检测器等新器件逐渐成为科学和工业界所关注的研究与应用热点.对磁性隧道结(MTJ)材料及其器件应用研究和进展进行了简要介绍.
关键词:
巨磁电阻效应
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隧穿磁电阻效应
,
磁性隧道结
,
第一性原理计算
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自旋转移力矩效应
,
库仑阻塞磁电阻
,
磁随机存储器
童六牛
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李泰
,
夏爱林
,
胡锦莲
,
李赞揆
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.11.008
采用分子束外延技术在GaAs(001)-4×6衬底上外延出Fe/MgO/Fe(001)单晶磁性隧道结.原位表面磁光Kerr效应(SMOKE)测量表明:当外磁场沿[-110]方向时,隧道结的SMOKE回线具有典型的双矫顽力特性.下电极Fe层的矫顽力(约为20 mT)约是上电极Fe层矫顽力(约为1 mT)的20倍.矫顽力的增强主要被归结为MgO/Fe(001)界面对下电极铁磁层的钉扎作用.自旋分辨的光电子能谱测量表明:在MgO覆盖到Fe(001)表面后,Fe(001)Fermi面的自旋极化率P由负值转变为正值.P值符号的改变被归结为MgO/Fe(001)界面电子自旋结构的改变.
关键词:
Fe/MgO/Fe
,
外延生长
,
磁性隧道结
,
矫顽力
,
自旋极化率
张万里
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彭斌
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唐晓莉
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蒋洪川
,
张怀武
功能材料
采用RF反应溅射法制备了室温下TMR值达6.5%的NiFe/Al2O3/Co磁性隧道结.样品制备采用一系列的掩模,Al2O3层的制备采用RF反应溅射并原位热氧化方法,隧道结的面积为0.2mm×0.2mm.样品的Ⅰ-Ⅴ特性曲线说明了样品中隧道效应的存在,利用XPS分析了样品界面特性及样品成分随膜厚的变化.
关键词:
磁性隧道结
,
RF反应溅射
,
隧道磁电阻
