热稳定自旋阀磁传感器及其性能优化研究

对一种Ta/NiFeCr/CoFe/Cu/CoFe/MnIr/Ta结构的顶钉扎自旋阀进行了优化.对自旋阀各层材料在整个结构中所起的作用进行了分析,并通过实验,研究自旋阀中每一层的厚度对磁电阻变化率(MR)的影响.最终得到了在80℃下磁电阻变化率高达10.5%的GMR自旋阀.     

热稳定自旋阀磁传感器及其性能优化研究

对一种Ta/NiFeCr/CoFe/Cu/CoFe/MnIr/Ta结构的顶钉扎自旋阀进行了优化。对自旋阀各层材料在整个结构中所起的作用进行了分析,并通过实验,研究自旋阀中每一层的厚度对磁电阻变化率(MR)的影响。最终得到了在80℃下磁电阻变化率高达10.5%的GMR自旋阀。     

基于自旋阀结构的磁传感器的研究

自旋阀结构的发现为磁电子学以及磁传感器的研究揭开了新的一页。基于自旋阀结构的磁传感器由于具有灵敏度高、功耗小、高集成度等优点,因此在传感器工业中具有广泛的应用前景。本文介绍了基于自旋阀结构的磁传感器的研究方法。首先介绍了自旋阀结构及其特性,然后介绍了基于自旋阀结构的磁性薄膜的制备方法和结构优化,其次介绍了基于自旋阀薄膜的磁传感器芯片的制造工艺,最后介绍了基于惠斯通电桥结构的自旋阀磁传感器芯片。     

自旋阀多层膜[NiFe／Cu／Co／Cu]n的GMR效应研究

巨磁电阻（ＧＭＲ）硬盘磁头由于具有灵敏度高,稳定性好,巴克豪森噪音小等重大优点,使它在信息存储领域引起了一场新的革命。本文报道了一种自旋阀型多层膜「ＮｉＦｅ／Ｃｕ／Ｃｏ／Ｃｕ」ｎ的实验研究和理论分析。研究了工艺条件和多层膜结构对巨磁电阻疚的影响,勇于通过对制备条件的优化选择,在常温下得到巨磁阻系数为８％,饱和场强２６０Ｏｅ的优质自旋阀多层膜材料。     

线性自旋阀磁头的材料性能及结构参数优化

优化材料性能参数和自旋阀巨磁阻磁头的结构参数是微磁器件实用化的关键.本文基于建立的物理计算模型,首先利用传输线方法和微磁学理论对铁磁自由层中信号场和磁化强度分布进行了计算,优化了材料性能参数;其次讨论了磁头结构尺寸和磁参数对信号场和饱和磁感应强度的影响;最后将自旋阀巨磁阻磁头传感单元作为有源磁电阻放入前端放大电路,对输出电压。二次谐波及线性区间进行模拟,发现在缝宽g1 g2≤0.7,线性偏电流10~50 mA范围内,自旋阀磁头相对记录介质有线性信号输出。     

磁电子学研究概述

简要介绍了磁电子学的基本概念、研究对象和几种重要效应 ,以及基于这些效应的几种新型器件的工作原理 ,提出了磁电子学研究中的几个前瞻性课题 ,对磁电子学的未来发展方向作了评述和展望     

自旋电子学研究进展

自旋电子学是上世纪 90年代以来飞速发展起来的新兴学科。与传统的半导体电子器件相比 ,自旋电子器件具有非挥发性、低功耗和高集成度等优点。电子学、光学和磁学的融合发展更有望产生出自旋场效应晶体管、自旋发光二极管、自旋共振隧道器件、THz频率光学开关、调制器、编码器、解码器及用于量子计算、量子通信等装置的新型器件 ,从而触发一场信息技术革命。文中介绍了自旋电子学的若干最新研究进展。     

自旋阀结构薄膜及其自由层的特性研究

基于自旋阀结构的磁传感器因其优良的性能,在传感器家族中具有越来越重要的地位。在自旋阀磁传感器的研制过程中,自旋阀薄膜的制备与性能优化是其中最为重要的一个环节。具有优良特性的自旋阀薄膜是制造高性能自旋阀磁传感器的重要舢出。本文介绍了自旋阀薄膜的特点和性能参数,介绍了自由层对自旋阀性能的影响,并介绍了如何通过改进自由层结构对自旋阀薄膜的性能进行优化。     

低矫顽力GMR磁传感器及其单畴模型的研究

在硅片上制备结构为Ta/NiFeCr/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜,并最终制成了一组基于此自旋阀结构的GMR磁传感器芯片.利用弱磁场下的退火工艺,改变薄膜易磁化轴的方向,当退火温度为150℃、外加磁场为120 Oe时,GMR芯片的矫顽力可以降至0.2 Oe以下.同时建立了一种自旋阀自由层的单畴模型,用以解释这一退火效应.利用Matlab计算GMR芯片的Meff-H曲线,所得到的计算结果与实验结果一致.所以,自旋阀自由层易磁化轴的方向与GMR磁传感器的性能有着密切的关系.     

磁电子器件及其应用

介绍磁电子器件的研制及应用动向，具体说明自旋阀-巨磁电阻磁头，磁传感器，磁随机存取存储器和量子化磁盘等器件的结构，工作原理及其应用，展望磁电子顺件未来的发展。     

纳米磁多层结构中电流驱动自旋波发射

回顾了纳米磁多层结构中电流感应自旋矩传输和电流驱动磁化矢量进动引起的自旋波发射等新量子效应的研究现状及发展。基于该效应的纳米磁多层微波振荡器件具有结构简单、无须外加磁场、容易集成等特点,在现代通信领域具有广阔的应用前景,备受国内外研究者的关注。介绍了自旋波发射效应的理论处理方法和实验研究进展,讨论了自旋波发射器件的工作原理和铁磁膜的磁化方向、外磁场方向、大小及驱动电流对器件性能的影响。目前研制的器件的效率较低、振荡功率小,采用新的垂直磁化结构有助于解决上述问题。     

低矫顽力GMR磁传感器及其单畴模型的研究

在硅片上制备结构为Ta/NiFeCr/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜，并最终制成了一组基于此自旋阀结构的GMR磁传感器芯片。利用弱磁场下的退火工艺，改变薄膜易磁化轴的方向，当退火温度为150℃、外加磁场为120Oe时，GMR芯片的矫顽力可以降至0.2Oe以下。同时建立了一种自旋阀自由层的单畴模型，用以解释这一退火效应。利用Mat-lab计算GMR芯片的Meff-H曲线，所得到的计算结果与实验结果一致。所以，自旋阀自由层易磁化轴的方向与GMR磁传感器的性能有着密切的关系。     

低矫顽力GMR磁传感器及其单畴模型的研究

在硅片上制备结构为Ta/NiFeCr/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜,并最终制成了一组基于此自旋阀结构的GMR磁传感器芯片。利用弱磁场下的退火工艺,改变薄膜易磁化轴的方向,当退火温度为150℃、外加磁场为120Oe时,GMR芯片的矫顽力可以降至0.2Oe以下。同时建立了一种自旋阀自由层的单畴模型,用以解释这一退火效应。利用Mat-lab计算GMR芯片的Meff-H曲线,所得到的计算结果与实验结果一致。所以,自旋阀自由层易磁化轴的方向与GMR磁传感器的性能有着密切的关系。     

Michelson干涉型光纤磁场传感器稳定性研究

分析设计了采用45°法拉第旋转反射镜的Michelson干涉型磁场传感器的直流相位跟踪(PTDC)系统,并将其与采用Mach-Zehnder干涉仪的磁场传感系统进行实验比较.结果表明,所设计的直流相位跟踪系统能够很好地解决光纤偏振等引起的随机相位漂移问题.     

Tuning of a Vertical Spin Valve with a Monolayer of Single Molecule Magnets

The synthesis and the chemisorption from solution of a terbium bis‐phthalocyaninato complex suitable for the functionalization of lanthanum strontium manganite (LSMO) are reported. Two phosphonate groups are introduced in the double decker structure in order to allow the grafting to the ferromagnetic substrate actively used as injection electrode in organic spin valve devices. The covalent bonding of functionalized terbium bis‐phthalocyaninato system on LSMO surface preserves its molecular properties at the nanoscale. X‐ray photoelectron spectroscopy confirms the integrity of the molecules on the LSMO surface and a small magnetic hysteresis reminiscent of the typical single molecule magnet behavior of this system is detected on surface by X‐ray magnetic circular dichroism experiments. The effect of the hybrid magnetic electrode on spin polarized injection is investigated in vertical organic spin valve devices and compared to the behavior of similar spin valves embedding a single diamagnetic layer of alkyl phosphonate molecules analogously chemisorbed on LSMO. Magnetoresistance experiments have evidenced significant alterations of the magneto‐transport by the terbium bis‐phthalocyaninato complex characterized by two distinct temperature regimes, below and above 50 K, respectively.     

对称磁多层结构纳米自旋传输矩微波振荡器

提出一种新型的电流驱动对称磁多层结构纳米自旋传输矩微波振荡器结构。由两个铁磁膜组成,具有相同厚度,中间被一薄的非磁层隔开。纳米磁多层柱的上、下都有金属层作为电极。一个恒定不变的直流电流垂直通过该磁多层结构时,产生自旋极化和自旋传输矩,并施加自旋矩于每一磁层。当电流超过临界值时,引起两个磁膜的磁化矢量交替翻转方向,并导致磁多层电阻的周期性变化,从而产生稳定的微波振荡。振荡频率与电流呈线性关系,变化范围1～100GHz。微波功率也可以用电流调节,范围在1μW～1mW。