隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)存儲(chǔ)技術(shù)要求的不斷提高,研發(fā)新型的存儲(chǔ)器件就順其自然地成為了當(dāng)今科研的一個(gè)熱點(diǎn)課題。如何制備出滿足現(xiàn)代人們所需求的快速、高效、大容量、易攜帶的存儲(chǔ)器,需要強(qiáng)大的理論作為支撐。上世紀(jì)末有研究人員在理論上預(yù)言自旋轉(zhuǎn)移矩效應(yīng)（STT）,可以在電流驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ),這就為后來(lái)的自旋轉(zhuǎn)移矩磁性隨機(jī)性存儲(chǔ)器（STT-MRAM）的研發(fā)提供了理論上的支持。STT-MRAM的核心是磁性隧道結(jié)（MTJ）,它是由釘扎的鐵磁層/非鐵磁層/自由的鐵磁層構(gòu)成,其中自由層磁矩的翻轉(zhuǎn)特性可以直接反映出存儲(chǔ)器的性能。本文主要通過(guò)理論建立模型,采用Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski（LLGS）方程數(shù)值計(jì)算模擬出磁性隧道結(jié)中自由層磁矩的進(jìn)動(dòng)和其翻轉(zhuǎn)軌跡,在除了STT效應(yīng)之外,還對(duì)其它影響磁矩進(jìn)動(dòng)的效應(yīng)進(jìn)行了討論。基于隧道結(jié)的三層膜結(jié)構(gòu)及其理論,并提出多層膜結(jié)構(gòu)輔助磁矩的翻轉(zhuǎn),主要內(nèi)容如下:1.介紹磁性存儲(chǔ)器件的進(jìn)程、研究意義和應(yīng)用前景。并對(duì)自旋電子學(xué)中的磁性隨機(jī)性存儲(chǔ)器原理的相關(guān)理論做簡(jiǎn)述。2.介紹鐵磁學(xué)中一些基礎(chǔ)理論,主要對(duì)物質(zhì)的磁性起源、物質(zhì)的抗磁特性和順... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

STT-MARM的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)單元[引用于10]

元是三層膜納米結(jié)構(gòu)作為磁性存儲(chǔ)器的最核心部重要。它們的基本組成單元都為一個(gè)簡(jiǎn)單的三層 1.2 所示包含兩個(gè)鐵磁層中間夾著一個(gè)非鐵磁層的反鐵磁性物質(zhì)所固定，稱為釘扎層（或者固定與釘扎層磁化強(qiáng)度方向平行或反平行的兩個(gè)狀態(tài)磁層稱為隔離層（勢(shì)壘層）。電流通過(guò)固定層產(chǎn)在自由層產(chǎn)生一個(gè)力矩，該力矩我們稱為自旋轉(zhuǎn)磁矩將開始進(jìn)動(dòng)，當(dāng)通入的電流到達(dá)臨界電流時(shí)的兩個(gè)方向，也就對(duì)應(yīng)兩個(gè)狀態(tài)平行于釘扎層磁或者自旋閥處于低阻態(tài)或者高阻態(tài)也被稱為隧穿用來(lái)表示電子設(shè)備存儲(chǔ)中二進(jìn)制的“0”和“1”，這流密度和增加翻轉(zhuǎn)速度就成為了當(dāng)前最重要的挑

圖 1.3 傳導(dǎo)電子的散射過(guò)程[引用于22]FIG.1.3 The scattering process of conduction electrons.為兩個(gè)大電阻和兩個(gè)小電阻組合并聯(lián)的示意圖，如電子在運(yùn)磁層中磁化強(qiáng)度方向相同易通過(guò)，則表現(xiàn)為小電阻；反之，方向與鐵磁層中磁化強(qiáng)度方向相反不易通過(guò)，則表現(xiàn)為大電阻態(tài)如圖 1.4 所示。圖 1.4（a）兩個(gè)大電阻串聯(lián)，兩個(gè)小電阻公式可知此情況呈現(xiàn)低阻態(tài)；圖 1.4（b）一大一小電阻分別串

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]STT-MRAM存儲(chǔ)器的研究進(jìn)展[J]. 趙巍勝,王昭昊,彭守仲,王樂(lè)知,常亮,張有光.  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2016(10)
[2]自旋極化的電流——2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)述[J]. 賴武彥.  物理. 2007(12)
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博士論文
[1]傾斜磁各向異性自旋閥結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析和鐵磁共振研究[D]. 王日興.湖南大學(xué) 2012

碩士論文
[1]磁隧道結(jié)中自旋轉(zhuǎn)移矩效應(yīng)動(dòng)態(tài)特性及熱穩(wěn)定性的研究[D]. 李磊鑫.太原理工大學(xué) 2016
[2]垂直磁各向異性隧道結(jié)的鐵磁共振及其振蕩和翻轉(zhuǎn)機(jī)理的研究[D]. 劉海全.內(nèi)蒙古大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3130176