Cienkowarstwowe Magnetyczne Złącza Tunelowe i ich zastosowania

• Autorzy: Wiśniowski, P.

Warianty tytułu

EN

Thin film magnetic tunnel junctions and their applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pracy dotyczy badań wpływu warstw buforowych magnetycznego złącza tunelowego typu zawór spinowy na istotne z punktu widzenia zastosowań spintronicznych parametry złącza takie jak: tunelowa magnetorezystancja, rezystancja na powierzchnię oraz pola przełączeń warstwy swobodnej i przytrzymanej. Zaprojektowano i wykonano magnetyczne złącza tunelowe o różnej strukturze i rodzaju warstw buforowych. Odpowiednie struktury warstw buforowych wygenerowały złącza o różnych własnościach mikrostrukturalnych (różne tekstury i szorstkości). Tekstura i szorstkość decydująco wpłynęły na własności elektryczne i magnetyczne złącz. Wpływ ten został zbadany poprzez pomiary zależności konduktancji złącz od temperatury i napięcia, charakterystyk prąd-napięcie, pętli histerezy magnetorezystancyjnej i magnetycznej.

EN

The influence of buffer layers of spin valve magnetic tunnel junctions on important, from the standpoint of spintronic applications, parameters of the junctions such as: tunneling magnetoresistance, resistance area product, and switching fields of free and pinned layers was investigated. Spin valve magnetic tunnel junctions with different buffer structures and type of buffer layers were design and fabricated. These buffers induced different microstructural properties (texture and roughness) in the junctions. Roughness and texture significantly influenced on the electrical and magnetic properties of the junctions. The influence was determined by measuring dependence of conductance on temperature and bias voltage, current-voltage characteristics, and magnetoresistance and magnetisation hysteresis loops.

Słowa kluczowe

PL

magnetyczne złącze tunelowe; własności elektryczne; własności magnetyczne; urządzenie spintroniczne

EN

magnetic tunnel junction; electric properties; magnetic properties; spintronic application

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 82, nr 3
• Strony: 68-73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Wiśniowski, P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Elektroniki,

Bibliografia

• [1] Baibich M. N. i inni. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices, Phys. Rev. Lett. 61 (1988)2472
• [2] Tumański S. Thin Film Magnetoresistive Sensors, Institute of Physics Publishing (2001)
• [3] Wu Y., Nano Spintronics for Data Storage in Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, edited by H. S. Nalwa, American Scientific Publishers, X, 2003
• [4] Moodera J. S., Kinder L. R., Wong T. M., and Meservey R., Large Magnetoresistance at Room Temperature in Ferromagnetic Thin Film Tunnel Junctions, Phys. Rev. Lett. 74 (1995)3273
• [5] Miyazaki T., Tezuka N., Giant Magnetic Tunneling Effect in Fe/Al2O3/Fe Junction, J. Magn. Magn. Mat. 139 (1995) L231
• [6] Tehrani S., i inni, Magnetoresistive Random Access Memory Using Magnetic Tunnel Junctions, Proceedings of the IEEE, 91 (2003) 703
• [7] DeBrosse J., i inni, A 16Mb MRAM Featuring Bootstrapped Write Drivers , IEEE Symposium on VLSI Circuits, Digest of Technical Papers (2004) 454.
• [8] Engel B. N.i inni, A 4-Mb Toggle MRAM Based on a Novel Bit and Switching Method, IEEE Trans. Magn. 41 (2005) 132
• [9] Richter R. i inni, Field Programmable Spin-Logic Realized with Tunnelling-Magnetoresistance Devices, Solid-State Electronics 46 (2002) 639
• [10] Ney A. i inni, Programmable Computing with a Single Magnetoresistive Element, Nature, 425 (2003) 485.
• [11] Ney A., Harris J. S., Reconfigurable Magnetologic Computing Using the Spin Flop Switching of a Magnetic Random Access Memory Cell, App. Phys. Lett, 86 (2005) 013502
• [12] Nakamoto K. i inni, Tunneling Magnetoresistive Heads Beyond 150 Gb/in2, IEEE Trans. Magn., 40 (2004) 290
• [13] Mao S. i inni, Single-Pole/TMR Heads for 140-Gb/in2 Perpendicular Recording, IEEE Trans. Magn., 40 (2004) 290
• [14] Smith C. H., i inni, Spin-Dependent Tunneling: A New Magnetic Sensing Technology, Sensors , 21 (2004)
• [15] Hayakawa J. i inni, Dependence of Giant Tunnel Magnetoresistance of Sputtered CoFeB/MgO/CoFeB Magnetic Tunnel Junctions on MgO Barrier Thickness and Annealing Temperature, Jpn. J. Appl. Phys., 44 (2005) L587
• [16] Kanak J., Dyfrakcja Rentgenowska na Układach Wielowarstwowych - Metody Pomiaru i Modele, praca doktorska, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH, w przygotowaniu
• [17] Simmons J. G., Generalized Thermal J-V Characteristic fort the Electric Tunnel Effect, J. Appl. Phys., 35 (1964) 2655
• [18] Zhang S. i inni, Quenching of Magnetoresistance by Hot Electrons in Magnetic Tunnel Junctions, Phys. Rev. Lett. 79 (1997)3744
• [19] Brinkman W. F. i inni, Tunneling Conductance of Asymmetrical Barriers, J. Appl. Phys. 41 (1970) 1915
• [20] Glazman L. I. i Matveev K. A., Inelastic Tunneling Across Thin Amorphous Films, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 94 (1988) 332 [Sov Phys. JETP, 67 (1988) 1276]; Xu Y., Ephron D. i Beasley M. R., Directed Inelastic Hopping of Electrons Through Metal-Insulator-Metal Tunnel Junctions, Phys. Rev. B 52 (1995) 2843
• [21] Kools J. C. S., i inni, Effect of Finite Magnetic Film Thickness on Neel Coupling in Spin Valves, J. Appl. Phys., 85 (1999) 4466