巨磁电阻效应

介绍了巨磁电阻效应的概念和研究意义,对金属及其合金的磁电阻效应、负巨磁电阻效应以及正磁电阻效应产生的机理进行了简要分析,并展望了巨磁电阻效应未来的研究。     

巨磁电阻多层膜结构的研究进展

归纳了巨磁电阻效应发现以来在各种合金体系中出现的巨磁电阻多层膜材料,对其性能和晶体结构进行了对比分析,着重从界面粗糙度、元素混合和晶体学织构等方面,评述了巨磁电阻多层膜结构的国内外研究现状,讨论了各种结构参数对巨磁电阻效应的影响。     

La-Ca-Mn-O巨磁电阻薄膜的电阻变化

研究了类钙铁矿结构La0.67Ca033MnOx巨磁电阻薄膜(生长在LaAlO3衬底)的电阻变化,观察到负巨磁电阻效应,讨论了优化制备工艺提高巨磁电阻效应和最大电阻温度,其效应可用于设计新电磁器件。同时讨论了巨磁电阻效应的机理,给出合理解释。     

纳米巨磁电阻材料的电化学制备及其应用

巨磁电阻材料大多采用物理法制备．与溅射法、分子束外延等方法相比,电化学法具有设备简单、成本低廉、低温操作、过程可控等优势,是制备巨磁电阻材料的良好途径．为此,针对国内外巨磁电阻材料的研究状况,结合多年来本研究室在该领域的研究工作,介绍了一维纳米多层线、二维纳米金属多层膜、自旋阀和颗粒膜等巨磁电阻材料的电化学制备方法、表征及磁电阻性能．简述了巨磁电阻材料在超高灵敏度微型传感器、巨磁电阻磁盘、读出磁头、磁随机存储器和磁电子器件等方面的应用,并对发展前景和研究方向进行了展望．[编者按]     

La—Ca—Mn—O巨磁电阻薄膜的电阻变化

研究了类钙钛矿结构Ｌａ０．６７Ｃａ０．３３ＭｎＯｘ巨磁电阻薄膜（生长在ＬａＡｌＯ３衬底）的电阻变化,观察到负巨磁电阻效应,讨论了优化制备工艺提高巨磁电阻效应和最大电阻温度,其效应可用于设计新电磁器件。同时讨论了巨磁电阻效应的机理,给出合理解释。     

磁电阻材料及其应用的研究进展

本文综述了磁电阻（MR）材料的研究进展，并对目前研究热点的四类巨磁电阻（GMR）材料进行了根据评述，侧重论述MR材料在信息存储等领域的应用，明确指出开发和应用MR材料的关键问题是提高各类GMR材料的室温MR值和降低其工作磁场。     

巨磁电阻材料及其在汽车传感技术中的应用

巨磁电阻材料是20世纪90年代新开发的一种功能材料。由于它与传统的各向异性磁电阻材料相比具有很高的磁场灵敏度等优点,关于它的研发在国际上倍受重视。巨磁电阻材料过去主要用于制作计算机硬盘读头,目前正向着更广泛的应用领域扩展。巨磁电阻(GMR)传感器元件由于灵敏度高、热稳定性好、成本低等优点而完全可取代霍尔及磁阻(AMR)元件,从而广泛应用在信息、电机、电子电力、能源管理、汽车、磁信息读写及工业自动控制等领域。在汽车传感技术上的应用是巨磁电阻材料的一个重要应用领域。     

巨磁电阻材料研究进展

综述了巨磁电阻材料的研究进展,总结了巨磁电阻材料各类体系的研究方法和研究特点,分析了其发展方向与研究趋势。     

高密度磁记录读磁头用巨磁电阻薄膜研究进展

采用分类论述的方法，围绕巨磁电阻薄膜在高密度磁记录读磁头领域中的潜在应用前景，介绍了巨磁电阻薄膜的研究进展情况，并分析了其发展趋势。     

NiFe/Ag多层膜在低场下的巨磁电阻行为

用磁控溅射法制备了NiFe/Ag多层膜 ,并从实用角度对NiFe/Ag多层膜的低场巨磁电阻效应作了研究。分析了该膜系列产生低场巨磁电阻效应的机理 ,并进行了实验研究 ,最终获得在低场 (小于 79 6× 2 5 0A/m)常温下有高达 5 0 %巨磁电阻效应的材料     

A phenomenological model for giant magnetoresistance hysteresis inmagnetic discontinuous multilayer films

A simple phenomenological model for giant magnetoresistance (GMR) is employed for current and field parallel (CIP) to the magnetic multilayer planes in ordinary and discontinuous multilayer films. To our knowledge, it is the first model to include hysteresis in the field (H) dependence of the GMR. The computed GMR versus H curves qualitatively reproduce the GMR hysteresis seen experimentally. In particular, two GMR peaks are found to be symmetrically placed about H=0, and the GMR hysteresis curve itself is found to have an inverted butterfly shape. Also seen in the computed results is the general increase in GMR magnitude found for annealed discontinuous multilayer films. Various parameter variations are examined in the computed results. While the model reproduces GMR hysteresis quite well and the general increase in GMR for discontinuous multilayer films, it does not, in its present form, account for the oscillations seen in the GMR when the nonmagnetic layer thicknesses are varied, which is expected as a strictly quantum mechanical result     

Nanostrukturierte dünne Schichten mit Giant Magnetoresistance (GMR) Effekt für Sensoranwendungen

Nanostructured Thin Films with Giant Magnetoresistance (GMR) Effect for Sensor Applications The basics of the Giant Magnetoresistance (GMR) effect in thin films prepared by evaporation in ultra high vacuum or by sputtering are explained and different GMR‐systems are presented. Applications of the GMR and the related TMR (Tunneling MR) effect can be found in sensor applications as well as in information and data storage technology.     

生物传感用巨磁电阻传感器及其磁珠检测性能

本文采用直流磁控溅射沉积了结构为NiFeCo(缓冲层)/[Cu/NiFeCo]×10/ Ta,巨磁电阻(GMR)值为9.8%的多层膜,利用微细加工技术制备了基于此GMR多层膜的生物传感器,GMR电阻线条的线宽分别为3μm和5μm.测试了单个GMR传感器的特性,并将该传感器件和外接可调电阻组成惠斯通电桥,采用该GMR电桥对Dynal公司的MyOne磁珠进行了检测.分别测试了施加变化垂直磁场和施加间歇式恒定垂直磁场时GMR电桥信号对传感器表面覆盖磁珠的响应,研究了GMR电桥信号和磁珠覆盖率的关系.选用器件电阻线宽分别为3μm和5μm的传感器测试了器件线宽对传感器灵敏度的影响.结果表明,GMR传感器能够检测到磁珠的存在,最低能检测的磁珠数量约100个,且GMR电桥信号与磁珠覆盖率基本成正比,器件的灵敏度与传感器线宽基本成反比.     

不同磁相纳米颗粒膜的巨磁电阻

用玻恩(Born)散射方法计算了具有两类不同磁相的颗粒膜的巨磁电阻(GMR),结果表明,在低温(4.5K),小磁性颗粒(包含原子数n ≤12)对巨磁电阻只有很小的贡献,巨磁电阻值随颗粒包含原子数的增多而增加.在室温下,巨磁电阻主要由大磁性颗粒(n≥12)产生.理论计算较好地解释了实验所观测到的结果.     

多晶La-Pb-Mn-O体材料的巨磁电阻效应

利用固相反应法制备了多晶立方结构的Ｌａ－Ｐｂ－Ｍｎ－Ｏ体材料,材料的铁磁相变温度ＴＣ为２５７Ｋ,其金属－半导体转变温度ＴＰ为２５１Ｋ,外加磁场分别为５Ｔ和１３Ｔ时,材料的巨磁电阻（ＧＭＲ）峰值分别达到了７２％和８５％,在７７Ｋ￣室温的温度范围内,材料都具有ＧＭＲ效应,ＴＰ附近具有ＧＭＲ峰值效应,ＧＭＲ效应与自旋极化行为有关,而ＴＰ附近的ＧＭＲ峰值效应除了与自旋极化子行为有关外,与磁场作用下勒流子自     

Nanostructure and giant magnetoresistive properties of granular systems

This article aims to make a connection between the microstructures of various nanostructured alloys and giant magnetoresistive (GMR) properties. The GMR behavior of nanoclusters embedded in a nonmagnetic matrix differs considerably from an alloy with the content of a magnetic phase above the percolation threshold; that is to say, an increase of GMR effect upon going from 300 to 10 K for the former and a decrease of the GMR effect for the latter. The following materials systems were examined with high-resolution transmission electron microscopy and magnetoelectrical resistance measurements: magnetic Co and CoFe nanoclusters in a Au matrix, NiFe clusters in a Cu matrix, and NiFe/Cu spinodal decomposition waves with interconnection of the magnetic phase. After annealing (> or = 300 degrees C), Co particles in Au become semi- or incoherent, whereas under other conditions and in all other systems, the interfaces remain coherent. This state of coherency at the interface between magnetic particles and a nonmagnetic matrix turned out to have a detectable influence on the GMR behavior.     

NiFe／Co／Cu／Co结构自旋阀GMR效应及Co夹层的影响研究

用射频磁控溅射发射法成功制备了ＮｉＦｅ／Ｃｕ／Ｃｏ自旋阀多层膜材料,改变Ｃｕ层的厚度,研究材料的ＧＭＲ效应与Ｃｕ层厚度的关系,结果表明Ｃｕ为２．５ｎｍ时样品的ＭＲ值最大,其磁电阻效应ＭＲ可达１．６％,在ＮｉＦｅ和Ｃｕ之间插入一Ｃｏ薄夹层,通过对不同温度厚度Ｃｏ夹层的样品的ＭＲ曲线及磁滞回线的研究,讨论了Ｃｏ夹层对样品磁电阻的影响并分析了原因,结果表明插入适当的Ｃｏ层将提高材料的磁电阻效应,可达２．     

Co／Cu／Co三明治膜的巨磁电阻效应研究

采用超高真空电子束蒸发方法在硅单晶衬底上制备了Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ三明治膜,研究了衬底晶向、过渡工层材料和生长室温度对三明治膜中巨磁电阻效应的影响;结合原子力显微镜表面形貌观察,探讨了三明治膜表面（界面）组糙度与其巨磁电阻效应的内在关系;还分析了三明治膜经高温热退火后巨磁电阻效应退化的物理机制。     

基于非晶软磁层的巨磁电阻单元性能研究

采用剥离工艺制备了单元大小为10μm×18μm的CoNbZr/Co/Cu/Co和NiFe/Co/Cu/Co多层膜结构的3×3自旋阀单元阵列,并测试了自旋阀单元的静态和动态巨磁电阻特性.结果表明CoNbZr层对快速磁场变化具有良好的线性响应特性.与NiFe/Co/Cu/Co自旋阀单元相比,微米尺度的CoNbZr/Co/Cu/Co自旋阀单元具有更良好的自旋电子特性,可以应用到包括MRAM器件在内的自旋电子器件中.     

Stretchable magnetoelectronics

We fabricated [Co/Cu] multilayers revealing a giant magnetoresistance (GMR) effect on free-standing elastic poly(dimethylsiloxane) (PDMS) membranes. The GMR performance of [Co/Cu] multilayers on rigid silicon and on free-standing PDMS is similar and does not change with tensile deformations up to 4.5%. Mechanical deformations imposed on the sensor are totally reversible, due to the elasticity of the PDMS membranes. This remarkable performance upon stretching relies on a wrinkling of GMR layers on top of the PDMS membrane.