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《磁性隧道结的隧穿磁电阻效应及其研究进展_李彦波 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、前沿进展*磁性隧道结的隧穿磁电阻效应及其研究进展李彦波魏福林杨正(兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室磁性材料研究所兰州730000)摘要文章概括地介绍了磁性隧道结(MTJs)的隧穿磁电阻(TMR)效应的产生机理和特点,主要用途和研究背景以及最近几年的研究进展和现状.对用Al2O3和MgO做绝缘势垒层的MTJs进行了对比,指出用MgO做绝缘势垒层的MTJs的优点.文章还阐明了交换偏置自旋阀(EB-SV)型MTJs的问题和不足,以及新兴的赝自旋阀(PSV)型MTJs的优势.文章最
2、后总结了用于MTJs的各种铁磁层和绝缘势垒层材料,并对TMR材料今后的研究和开发作了展望.关键词凝聚态物理学,隧穿磁电阻(TMR),综述,磁性隧道结(MTJs),交换偏置自旋阀(EB-SV),赝自旋阀(PSV)TunnellingmagnetoresistanceeffectsofmagnetictunneljunctionsLIYan-BoWEIFu-LinYANGZheng(KeyLaboratoryforMagnetismandMagneticMaterialsoftheMinis
3、tryofEducation,ResearchInstituteofMagneticMaterials,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China)AbstractThemechanism,characteristics,prmiaryapplications,background,andlatestresearchonthetun-nellingmagnetoresistanceeffectsofmagnetictunneljunctions(MTJs)arerev
4、iewed.DifferenttypesofjunctionswithAl2O3orMgOinsulatedbarriersarecompared,andthemeritsoftheMgObarrierdiscussed.Theproblemsanddisadvantagesofexchange-biasedspin-valveMTJsaswellastheadvantagesofthepromisingpseudo-spin-valvejunctionsareillustrated.Finally,a
5、summaryofthematerialsusedfortheferromagneticlayerandinsulatedbarrierisgiven,andtheoutlookforfurtherresearchanddevelopmentoftunnellingmagnetoresistancematerialsisdiscussed.Keywordscondensedmatterphysics,tunnellingmagnetoresistance,review,magnetictunnelj
6、unctions,ex-change-biasedspin-valve,pseudo-spin-valve系Fert教授领导的科研组中工作时,首先在Fe/Cr1引言多层膜中发现了巨磁电阻(GMR)效应.TMR效应和GMR效应的发现导致了凝聚态物理学中新的学科磁电阻(MR)效应是指在外磁场的作用下,材分支磁电子学的产生.20年来,GMR效应的研料的电阻率发生变化的一种物理现象.磁电阻值与究发展非常迅速,并且基础研究和应用研究几乎齐饱和磁场强度的比值称为磁场灵敏度.磁电阻效应头并进,已成为基础研究快
7、速转化为商业应用的国及其材料一直是凝聚态物理和材料科学领域的研究际典范.随着GMR效应研究的深入,TMR效应开始热点之一.引起人们的重视.[1]早在1975年,Julliere就在Co/Ge/Fe基磁性金属多层膜尽管可以产生很高的GMR值,但强隧道结(MTJs)中观察到了隧穿磁电阻(TMR)效应.*兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室开放基金资助项目但是,这一发现当时并没有引起人们的重视.在这之2008-10-18收到初稿,2009-01-05收到修改稿后的十几年内,TMR效应的研究进展十分缓慢.
8、通讯联系人.Emai:lweif@llzu.edu.cn[2]1988年,巴西学者Baibich在法国巴黎大学物理420http:www.wul.iac.cn物理38卷(2009年)6期前沿进展的反铁磁耦合效应导致饱和场很高,磁场灵敏度很于反平行时的电导.通过施加外磁场可以改变两铁小,从而限制了GMR效应的实际应用.MTJs中两铁磁层的磁化方向,从而使得隧穿电阻发生变化,导致磁层间不存在或基本
