巨磁电阻效应简述及其应用

巨磁电阻效应是近年来磁电阻领域的一项重要的发现,发展了将近二十多年。许多新型的磁电子器件因此应运而生,并对产业和经济产生了巨大的影响。文章简单介绍了巨磁电阻效应的发展和基本原理,并重点介绍了巨磁电阻效应在四个方面的主要应用。     

巨磁电阻效应

重点综述了磁性多层膜、颗粒膜、钙钛矿型氧化物及铁磁薄膜隧道结等几种不同结构类型的巨磁电阻效应的研究现状及其进展情况,并简述了巨磁电阻的物理机制及磁传感器、随机存储器和高密度读出头等几方面的应用,还涉及到了制备这些巨磁电阻材料的常用方法,并列举了10种不同组分的巨磁电阻材料,还说明了特大磁电阻和巨磁电阻的不同。     

多层薄膜的巨磁电阻效应及其应用

本文介绍了多层薄膜的巨磁电阻效应。由铁磁材料与非磁材料相间构成的厚度在几纳米的多层膜超晶格结构,具有特殊的磁电效应,在磁场作用下呈现电阻剧烈下降现象,即所谓巨磁电阻效应。该效应在硬盘磁头读出器、弱磁探测等方面具有广泛应用价值。     

磁性金属多层膜的新颖特性-巨磁电阻效应

介绍了磁性金属多层膜中巨磁电阻效应的发现过程、特点和成因，并展望了巨磁电阻材料的应用前景。     

巨磁电阻应用的现状与展望

介绍了巨磁电阻材料在高密度读出磁头、磁传感器、磁性随机存储器等领域的应用。对今后应开展的研究和应用作了展望。     

金属-金属颗粒膜巨磁电阻效应的尺寸效应

按照颗粒尺寸将颗粒膜中磁性颗粒分为3类:单畴超顺磁颗粒、单畴铁磁性颗粒和多畴磁性颗粒.不同尺寸的磁性颗粒对巨磁电阻效应作用的研究存在着争议.为此,该文假设颗粒膜中磁性颗粒尺寸呈对数正态函数分布,利用二流体模型和有效媒质理论对颗粒膜的巨磁电阻效应进行了研究.计算结果表明,以单畴铁磁性颗粒为主导作用的理论计算结果与相关各类实验相符,表明单畴铁磁性颗粒对颗粒膜的巨磁电阻效应起主导作用.     

颗粒膜的巨磁电阻效应

介绍了颗粒膜巨磁电阻效应的国内外研究现状及研究意义。由于颗粒膜巨磁电阻本身的科研价值和在磁记录、磁性传感器、磁随机存储器等方面的广泛应用前景，近十几年来国内外学对此进行了大量的研究。指出了颗粒膜研究的目标。     

磁电阻效应的研究进展

氧化物巨磁电阻效应在物理研究和磁存储、读写等实验应用方面的重要性,使得对该领域的研究成为当今凝聚态物理学和材料科学学中最前沿的领域之一.     

新型Ni-Mn基铁磁形状记忆合金研究进展

Ni-Mn-Z(Z=In,Sn,Sb)是2004年发现的一类新型铁磁形状记忆合金,由于其丰富的物理内涵与应用前景吸引了各国科学家的研究.文章针对Ni-Mn-Z(Z=In,Sn,Sb)铁磁形状记忆合金的结构、相变、磁性等方面进行综述,并探讨产生磁驱马氏体相变的条件,着重介绍了该系列材料在磁致应变、磁热效应、磁电阻效应等方面的研究进展.     

金属-绝缘体颗粒膜隧穿磁电阻效应的修正理论

基于Inoue模型,提出了一个修正理论来研究金属-绝缘体颗粒膜的隧穿磁电阻效应.假定颗粒膜中铁磁颗粒的尺寸服从对数正态函数,通过两个临界尺寸D1(T)和D2(T)将颗粒膜中的铁磁颗粒分为三类:超顺磁颗粒、单畴铁磁颗粒和多畴颗粒.同时引进一个参数k2来描述超顺磁颗粒与单畴铁磁颗粒对颗粒膜巨磁电阻效应影响的权重,另一个参数k1来描述基体对铁磁颗粒自旋极化率的影响.计算结果表明仅有单畴铁磁颗粒对颗粒膜的隧穿磁电阻效应起主导作用.     

磁性颗粒复合介质中磁电阻机制诱导的庞磁电容效应

最近的实验和理论研究表明,磁电阻效应结合Maxwell-Wagner电路模型,磁性颗粒复合介质中也可能产生庞磁电容效应.这种庞磁电容效应与传统的磁电材料中由于直接的磁电耦合机制而产生的磁电容效应不同,它将会具有很高的实际应用价值.从磁性颗粒复合体系微观结构出发,应用Maxwell-Garnett理论(MGT)和磁电阻机制,研究了磁性颗粒复合体系中的庞磁电容效应随外加磁场和组分浓度p的变化关系,很好地解释了实验结果.     

巨磁电阻材料及应用

介绍了什么是巨磁电阻效应,以及由此获得的一种新型功能材料—巨磁电阻材料;巨磁电阻材料的不同类型,描述了其特性;此外还介绍了用于计算机硬磁盘驱动器的巨磁电阻磁头和巨磁电阻随机存储器的最新应用和开发,指出巨磁电阻材料在传感器等方面的应用也令人瞩目,有着广阔的市场前景.     

巨磁电阻效应的发现及其应用——2007年诺贝尔物理学奖评述

2007年度诺贝尔物理学奖授予法国国家科学研究中心的阿尔贝.费尔和德国于利希研究中心的彼得.格林贝格尔,以表彰他们在19年前各自独立发现了巨磁电阻效应,为现代信息技术的迅速发展所作出的奠基性贡献.文章仅就这两位科学家在巨磁电阻效应的发现及其应用方面的贡献进行评述.     

巨磁电阻的若干问题

本文综述了各向异性磁电阻(AMR)．巨磁电阻(GMR)，特大磁电阻效应(CMR)以及隧道磁电阻效应(TMR)的实验结果及理论模型     

巨磁电阻材料及应用

介绍了什么是巨磁电阻效应，以及由此获得的一种新型功能材料——巨磁电阻材料：巨磁电阻材料的不同类型，描述了其特性；此外还介绍了用于计算机硬磁盘驱动器的巨磁电阻磁头和巨磁电阻随机存储器的最新应用和开发，指出巨磁电阻材料在传感器等方面的应用也令人瞩目，有着广阔的市场前景。     

FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe 得到一系列的( Fe10 0 -x Cox) 0 .33( Si O2 ) 0 .67的颗粒膜 .对其 TMR的研究发现在 x =53时得到最大的磁电阻比为 -4 .3% ,且 Co对 Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构 .由 Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率 P和 Co的原子百分数 x的关系曲线和实验测得的 RTMR ～ x曲线具有相似的变化趋势 .表明在 Fe Co- Si O2 膜中由于磁性颗粒自旋极化率 P的提高而使 RTMR 变大 .这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致 .     

FeCo—SiO2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

利用射频共溅射的方法制备了不同金属含量的φ的Fe-SiO2金属－绝缘体颗粒膜,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻（TMR）效应,在φ＝0．33处得到最大磁电阻比RTMR为－3．3％,在同样的制备条件下φ＝0．33,用Co取代Fe得到一系列的（Fe100-xCox)0.33(SiO2)0.67的颗粒膜,对其TMR的研究发现在x＝53时得到最大的磁电阻经为－0．43％,且Co对Fe的替代薄膜的微结构,由Inoue关于磁电阻 应的理论得到的自旋极化率P和Co的原子百分数x的关系曲线和实验测得的RTMR－x曲线具有相似的变化趋势,表明在FeCo-SiO2膜中由于磁性颗粒自旋极化率P的提高而使RTMR变大,这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致。     

Cu层厚度对NiFe/Cu/Co 的巨磁电阻效应影响

用磁控射频溅射法制备了NiFe/Cu/Co多层膜;研究了薄膜的磁特性和磁电阻特性与中间层Cu厚度的关系.在适当的Cu层厚度下 (大约为2 nm),制备出了具有很好自旋阀巨磁阻效应的多层膜.研究表明,在弱磁场下,薄膜的磁电阻回线的斜率与原来的磁化过程有关,因此该薄膜材料可以用于巨磁电阻存储器中.     

退火处理对Dy4(Co21Cu79)96颗粒膜结构和巨磁电阻效应的影响

采用磁控溅射法制备Dy₄(Co₂₁Cu₇₉)₉₆颗粒膜,研究薄膜的巨磁电阻（GMR）效应及磁性能.应用X射线衍射仪（XRD）对薄膜微观结构随退火温度的变化进行分析,采用四探针及振动样品磁强计（VSM）测量薄膜的磁电阻和磁性能.X射线衍射实验结果表明:制备态的薄膜形成了单相亚稳态面心合金结构,退火处理将促进Cu和Co的相分离.磁电阻测试发现:所有不同成分的Dy_x(Co₂₁Cu₇₉)_100-x（x=0,4,8,9,12,14）薄膜样品均随着退火温度的升高,颗粒膜巨磁电阻（GMR）效应不断增大,当达到最佳退火温度之后,GMR值又随退火温度的升高而降低.当退火温度为425℃时,Dy₄(Co₂₁Cu₇₉)₉₆薄膜的巨磁电阻效应达到最大,GMR值为-4.68%.退火前后样品磁滞回线的变化表明薄膜中发生了从超顺磁性到铁磁性的转变,矫顽力H_c随退火温度的升高逐渐增大.     

2008自旋电子学和纳米磁性上海研讨会

2008自旋电子学和纳米磁性上海研讨会（2008 Shanghai Workshop on Spintronics and Nanomagnetism）于2008年6月17—19日在复旦大学光华楼东辅楼举行。本次会议的主题——自旋电子学和纳米磁性是当前凝聚态物理领域最重要的研究前沿之一。该领域和获2007年诺贝尔奖的工作巨磁电阻效应一脉相承，在最近10年发展迅猛，不但大大增加了人类对纳米体系磁性和电子其他特性的了解，还出现了一系列有重要潜在应用价值的新现象、新器件。