MgO勢(shì)壘磁性隧道結(jié)是自旋電子學(xué)的核心元器件之一,因其在室溫下巨大的磁電阻效應(yīng)得以應(yīng)用于硬盤磁讀頭、磁隨機(jī)存儲(chǔ)器及磁傳感器等器件,極大地促進(jìn)了自旋電子學(xué)的發(fā)展�；谒乃泶┐烹娮鑲鞲衅饔捎谄涓哽`敏度、低噪聲、低功耗等優(yōu)勢(shì)在汽車電子、工業(yè)測(cè)量、電子羅盤及生物檢測(cè)方面均有非常好的應(yīng)用前景。如何進(jìn)一步提高傳感器的靈敏度并降低噪聲,是實(shí)現(xiàn)微弱磁場(chǎng)檢測(cè)的關(guān)鍵。為此,我們對(duì)MgO勢(shì)壘磁性隧道結(jié)傳感器進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。此外,當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體技術(shù),然而半導(dǎo)體技術(shù)僅利用了電子的電荷屬性,若能將電子的自旋屬性也加以利用,無疑將給電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響,而成功實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體的自旋注入是利用電子自旋屬性的前提,因此,我們研究了利用電學(xué)方式向SiC材料的自旋注入。本文的主要研究成果如下:(1)在優(yōu)化磁性隧道結(jié)傳感器方面,我們采用磁各向異性場(chǎng)較小的軟磁材料作為自由層來提升靈敏度,分別制備了基于CoFeSiB和NiFe復(fù)合自由層的磁性隧道結(jié),其磁電阻值高達(dá)200%,進(jìn)而利用二次退火的方式成功制備磁性隧道結(jié)傳感器。在此基礎(chǔ)上,通過比較不同材料的傳感器,我們發(fā)現(xiàn)采用CoFeSiB復(fù)合自由...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1各向異性磁電阻傳感器單疇模型示意圖，其中L方向?yàn)橐纵S方向[45]

異性磁電阻傳感器單疇模型示意圖，其中L方向?yàn)橐谆g夾角，其中為易軸和電流方向間的夾得到電阻變化率隨外磁場(chǎng)H的變化如式(1.5)所示：22222coscos2sin21xxxykkxykykRHRHHHHHHHH....

圖1.2當(dāng)電流方向和易軸夾角變化時(shí)，電阻變化率隨外場(chǎng)的變化

2當(dāng)電流方向和易軸夾角變化時(shí)，電阻變化率隨外場(chǎng)的變用各向異性磁電阻效應(yīng)制備磁電阻傳感器的方案就變?yōu)槿缦虻膴A角保持在45，工業(yè)上常用的結(jié)構(gòu)被稱為巴貝電極首先，在鐵磁金屬上沉積一層高電導(dǎo)率的金屬薄膜，然后屬薄膜刻成與磁阻條呈45夾角的若干金屬條，由于金屬屬，因此會(huì)將電流短路....

圖1.3（a）巴貝電極結(jié)構(gòu)的AMR傳感器，其中a為金屬條的寬度，b為電金

工業(yè)上常用的結(jié)構(gòu)被稱為巴貝電極結(jié)構(gòu)[46]如圖1.3所示。首先，在鐵磁金屬上沉積一層高電導(dǎo)率的金屬薄膜，然后通過光刻的方式，將金屬薄膜刻成與磁阻條呈45夾角的若干金屬條，由于金屬的電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于鐵磁金屬，因此會(huì)將電流短路，其在鐵磁金屬中的走向?qū)⑷鐖D1.3（b）所示，從而實(shí)現(xiàn)....

圖1.4KMZ10B型AMR傳感器的全橋式構(gòu)型及典型的輸出曲線

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文為maxminminMRRR/R100%，經(jīng)微加工后，由于晶界及薄膜界的散射將使AMR值降至約2%[48]左右。此外，由于AMR值要和TMR，所以其在弱磁探測(cè)方面不如GMR和TMR傳感器，但因本低、穩(wěn)定性....

本文編號(hào)：3968743