電子具有兩個基本的內秉屬性,即電子的自旋和電荷。傳統(tǒng)電子學僅僅利用了電子的電荷這一屬性,卻忽視了電子的自旋屬性。在傳統(tǒng)電子學技術中,人們都是利用電場來操縱電子的輸運行為。而傳統(tǒng)微電子學的成熟大大推動了電子技術、信息技術的蓬勃發(fā)展,構筑了當前的信息世界。隨著技術的進步,器件的尺寸越來越小,逐漸向亞微米、納米級發(fā)展。隨之而來的諸多問題也應運而生,其中制約技術進步最主要的一個問題就是焦耳熱問題。為此,科研工作者們開始尋求利用電子的自旋特性來解決發(fā)熱問題并拓展器件的新特性,隨之一門新興學科——自旋電子學悄然崛起。自旋電子學同時考慮了電子的電荷和自旋兩種屬性,期待研發(fā)出與傳統(tǒng)微電子器件相比具有更高速度、更高穩(wěn)定性以及低功耗等優(yōu)點的新型自旋電子學器件。時至今日,隨著自旋電子學中基于自旋流的產(chǎn)生、操控以及探測等技術的逐漸成熟,已經(jīng)有越來越多的自旋電子學器件進入人們的視野,如磁傳感器、超高密度存儲磁頭以及非易失性的磁隨機存取存儲器等。新型多功能自旋電子學器件利用電子的電荷和自旋雙重屬性,大大提高了信息的處理速度和存儲密度,減少損耗,使得人們能夠從這一革命性的技術中獲得巨大的便利。1988年,德國科學家... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２．１?Ｆｅ／Ｃｒ超晶格在４．２Ｋ時的磁電阻實驗曲線??

?山東大學碩士學位論文１．２．２巨磁電阻效應的理論及其應用??Ｇｍｎｂｅｒｇ與Ｆｅｒｔ不僅分別獨立地發(fā)現(xiàn)了?ＧＭＲ效應，而且都能夠用新的自相關的物理現(xiàn)象來解釋。通常磁電阻可以表示為??ＧＭＲ?＝?—?Ｘ?１００％?＝?Ｒｐ￣ＲＡＰ?Ｘ?１００％?（１．２．１Ｒｐ?Ｒｐ??其中ＧＭＲ為磁電阻的比值，ＲＰ與Ｒａｐ分別代表相鄰兩鐵磁層的磁矩平行狀態(tài)反平行狀態(tài)時的電阻值。如圖１．２．２所示，根據(jù)英國科學家ＭｏｔｔＮＦ提出的雙流通道散射模型可以很好地解釋電阻隨磁場的巨大變化［３４］。傳導電子中，電自旋方向的不同可以分為自旋向上和自旋向下的電子，它們對電導的影響是獨的，因此金屬中的電導可以看成自旋向上和自旋向下兩個獨立導電通道的并聯(lián)即總的電阻等于這兩個自旋電子流的并聯(lián)電阻。??（ａ）?／（ｂ）?／

?Ｒｐ??其中ＧＭＲ為磁電阻的比值，ＲＰ與Ｒａｐ分別代表相鄰兩鐵磁層的磁矩平行狀態(tài)和??反平行狀態(tài)時的電阻值。如圖１．２．２所示，根據(jù)英國科學家ＭｏｔｔＮＦ提出的雙電??流通道散射模型可以很好地解釋電阻隨磁場的巨大變化［３４］。傳導電子中，電子??自旋方向的不同可以分為自旋向上和自旋向下的電子，它們對電導的影響是獨立??的，因此金屬中的電導可以看成自旋向上和自旋向下兩個獨立導電通道的并聯(lián)，??即總的電阻等于這兩個自旋電子流的并聯(lián)電阻。??（ａ）?／?ｙ?（ｂ）?／?＼??—Ｉ—－Ｗ—Ｉ??ｕｐ?ｓｐｉｎ?ｄｏｗｎ?ｓｐｉｎ?ｕｐ?ｓｐｉｎ?ｄｏｖｙｎ?ｓｐｉｎ??Ｐｉ?Ｐｉ??Ａ?Ｈ?ｈ?ｒＣＺＺＨＺＺｌｎ??Ｒｒ？－?１ｃ＝３Ｈ＝｝ｒ?ｔ＝Ｈ＝ｚ＞Ｊ??ｆＫ?Ｐｉ?ｆ＼?Ｐｔ??圖１．２．２?ＧＭＲ效應的Ｍｏｔｔ雙通道散射模型??（ａ）兩鐵磁層磁矩平行排列；（ｂ）兩鐵磁層磁矩平行排列??Ｍｏｔｔ的雙電流模型還指出，鐵磁金屬對于自旋向上和自旋向下的電子的散??射強度不同。當鐵磁層磁矩的方向與電子的自旋方向一致時，電子受到鐵磁層的??散射較小；反之，當鐵磁層磁矩方向與電子的自旋方向相反時，電子受到鐵磁層??的散射較大。當兩個鐵磁層平行排列時，自旋向上和自旋向下的電子通道都不可??避免地在兩個鐵磁層分別受的較小和較大的散射

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Low frequency noise in asymmetric double barrier magnetic tunnel junctions with a top thin MgO layer[J]. 郭會強,唐偉躍,劉亮,危健,李大來,豐家峰,韓秀峰.  Chinese Physics B. 2015(07)
[2]磁性隧道結隧穿電導和磁電阻的研究[J]. 黃政,胡浩.  武漢理工大學學報. 2012(03)



本文編號：3444828