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。     

从物理发现到成功应用——兼谈2007年度诺贝尔物理学奖授予巨磁电阻效应发现者

法国科学家Albert Fert和德国科学家Peter Grünberg因发现巨磁电阻效应(GMR)而获得2007年度诺贝尔物理学奖。通过介绍他们的突出贡献及该领域的其他相关重要工作,梳理了近20年时间里,巨磁电阻效应和隧穿磁电阻效应(TMR)从物理发现到人工制备和优化多种纳米磁性多层膜、磁性隧道结(MTJ)材料,以及被成功应用于计算机磁读头、磁随机存储器和多种磁敏传感器的发展历程,展现了该领域现阶段有重要应用前景的一些热点课题。     

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     

CoFe/Al2O3/NiFe磁性隧道结的研究

利用离子束溅射技术制备了Ta/CoFe/Al2 O3 /NiFe磁性隧道结 ,研究了它的磁化曲线、磁电阻特性、伏安特性 ,发现它具有明显的巨磁电阻效应 .在研究电流与电压、电流与电阻特性中 ,发现了电流增大到 2 5 μA左右时隧道结呈现伪击穿现象的畸变输运行为 ,还分析了自旋相关散射对电流输运的影响     

纳米级磁性多层膜的巨磁特性

磁性多层膜是人工设计制作的新材料,表现出许多新的性能,巨磁电阻电阻疚２是最具有吸引力的,简要地介绍了磁性多层膜中的巨磁电阻效应,并指出可能的应用领域。     

La Ag MnO 多晶非均匀颗粒系统的巨磁电阻效应

采用固相烧结法制备了名义成分为La Ag MnO(0≤x≤0.50)的大块多晶样品,并且首次研究了它们的巨磁电阻效应。分析表明：当x≤0.25时,样品基本上由单一的钙钛矿结构相组成;当x＞0.25时样品明显由两相组成,钙钛矿结构相和富Ag合金相。它们组成了一个非均匀的颗粒系统。在x=0.30时,具有高达25.5％的巨磁电阻效应。非均匀颗粒系统呈现的磁电阻效应与电子在两相颗粒界面的自旋相关散射有关。     

颗粒间隧穿体系H-A模型的磁电阻翻转效应

基于HELMAN-ABELES模型,超越传统的一级近似,对磁场相关库仑阻塞下体系的磁输运性质进行了系统的理论分析.我们发现,磁场相关的库仑能隙将引起低温下的正磁电阻发散行为,该行为与自旋极化引起的低温负磁电阻相互竞争,使体系的宏观磁电阻随参数的区域变化呈现出复杂的特征.我们分析了该正磁电阻出现的根本原因,从而指出影响磁电阻的因素除了传统的自旋极化率之外,还有与之效果相反的自旋相关库仑能隙的作用,后者为颗粒体系中的磁电阻效应提供了新的可能来源.     

La_(1-x)Ag_xMnO_3多晶非均匀颗粒系统的巨磁电阻效应

采用固相烧结法制备了名义成分为La1 xAgxMnO3(0≤x≤ 0 .50 )的大块多晶样品 ,并且首次研究了它们的巨磁电阻效应 .分析表明 :当x≤ 0 .2 5时 ,样品基本上由单一的钙钛矿结构相组成 ;当x >0 .2 5时样品明显由两相组成 ,钙钛矿结构相和富Ag合金相 .它们组成了一个非均匀的颗粒系统 .在x =0 .30时 ,具有高达 2 5.5%的巨磁电阻效应 .非均匀颗粒系统呈现的磁电阻效应与电子在两相颗粒界面的自旋相关散射有关 .     

非磁金属中间层对磁性隧道结磁电阻效应的影响

用自由电子近似方法对具有非磁金属中间层的磁性隧道结的磁电阻进行了研究，从理论上讨论了非磁金属中间层对磁电阻的影响。数值计算结果表明，当外加偏压不同时非磁金属中间层的作用是不同的。在外加电压使电子从非磁金属中间层穿过势垒的情况下，非磁金属中间层的变厚可以增强隧穿磁电阻效应。这一性质可以用于磁性隧道结的优化。     

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。     

磁传感器在航海上的应用

针对磁传感器技术发展中存在的问题,论述了霍尔罗经、磁通门罗经、磁阻罗经和巨磁电阻罗经的基本原理、工作特点及其在航海上的应用.并基于巨磁电阻传感器工作原理,结合微处理机技术,研制了可在船上应用的巨磁电阻罗经,在航海上有广阔的应用前景.     

磁颗粒复合体系中的反常霍耳效应

巨磁阻和反常霍耳效应都是与电子自旋相关散射有关的磁输运现象,应用扩展的有效介质近似方法和双通道模型,研究了磁颗粒复合体系中的反常霍耳效应,它源于旋轨耦合作用引起的电子非对称自旋相关散射。从理论上计算了反常霍耳效应与磁性颗粒尺寸关系,得到与实验基本相符的结果。在反常霍耳效应与磁颗粒浓度关系的研究中,发现在巨磁阻峰值浓度附近出现最佳的反常霍耳效应。     

巨磁电阻自旋阀多层膜的结构和磁性

用磁控溅射镀膜方法，制成了巨磁电阻自旋阀多层膜Ｔａ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＮｉＦｅ／ＦｅＭｎ／Ｔａ。它具有优良的特性。其室温磁电阻比率ＭＲ〉２％，自由层矫元力Ｈｃｌ〈１６０Ａ／ｍ，自由层零磁场漂Ｈｆ〈８００Ａ／ｍ和钉 扎层交换场Ｈｅｘ≈２０×１０＾３Ａ／Ｍ。     

M-M型纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

探讨了M-M型纳米颗粒膜巨磁电阻效应的物理机制，指出了影响颗粒膜巨磁电阻效应的因素，推导出M-M型纳米颗粒膜巨磁电阻效应的计算公式。     

霍耳测量中的新效应

用霍耳效应法测量磁场，观察到了一种新效应，即当霍耳电极不恰好处在同一等位线上时，磁阻效应对不等位电压也有贡献，从而影响到磁场测量的准确度。提出了一种克服这一困难的新方法．     

磁场对钙钛矿锰氧化物La0．8MnO3＋δ磁电阻的影响

采用固相烧结法在一定温度下烧结并退火得到钙钛矿锰氧化物La0．8MnO3＋δ大块多晶样品,研究这些样品在不同磁场下的磁电阻效应．结果表明,所有样品不管是否加磁场都存在金属一绝缘体转变,并且都有明显的磁电阻效应,另外磁场的变化对磁电阻效应有显著影响．