1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 5, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 5, стр. 357-362

Влияние формы спин-туннельного элемента на зависимость его магнитосопротивления

В. В. Амеличев a, Д. В. Васильев a, *, П. А. Поляков b, Д. В. Костюк a, П. А. Беляков a, С. И. Касаткин c, О. П. Поляков b, c, Ю. В. Казаков a

a Научно-производственный комплекс “Технологический центр”
124498 Зеленоград, площадь Шокина, 1, Россия

b Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

c Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
117997 Москва, Профсоюзная ул., 65, Россия

* E-mail: 29diman05@mail.ru

Поступила в редакцию 01.03.2023
После доработки 13.03.2023
Принята к публикации 15.03.2023

Аннотация

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование зависимости магнитосопротивления для двух спин-туннельных переходов (СТП) эллипсоидальной формы. Экспериментально подобран режим одностороннего однородного перемагничивания СТП эллипсоидальной формы с различным аспектным отношением. Это позволяет, несмотря на обратное неоднородное перемагничивание, вычислить магнитные параметры данных элементов, развив теорию Стонера–Вольфарта.

Ключевые слова: cпин-туннельный переход, модель когерентного вращения, перемагничивание, магнитосопротивление

Список литературы

  1. Фетисов Ю.К., Сигов А.С. Спинтроника: физические основы и устройства // РЭНСИТ. 2018. № 2. С. 133–146.

  2. Zutic I, Fabian J, Das Sarma S. Spintronics: Fundamental and application // Rev. Modern Phys. 2004. V. 76. P. 323–410.

  3. Dieny B., Goldfarb R.B., Lee K.-J. Introduction to magnetic random-access memory / Magnetics. 2017. 255 p.

  4. Leitao D.C., Silva A.V., Paz E., Ferreira R., Cardoso S., Freitas P.P. Magnetoresistive nanosensors: controlling magnetism at the nanoscale // Nanotechnology. 2016. V. 27. P. 1–10.

  5. Liou S.H., Yin X., Russek S.E. Heindl R., Silva F.C.S., Moreland J., Pappas D.P., Yuan L., Shen J. Picotesla magnetic sensors for low-frequency applications // IEEE Trans. Magn. 2011. V. 47 (10). P. 3740–3743.

  6. Gao K.-Zh., Yin X., Yang Y., Ewing D., Rego P.J., Liou S.-H. MTJ based magnetic sensor for current measurement in grid // AIP Advances. 2020. V. 10. P. 015301-4.

  7. Silva A.V., Leitao D.C., Valadeiro J., Amaral J., Freitas P.P., Cardoso S. Linearization strategies for high sensitivity magnetoresistive sensors. Eur // Phys. J. Appl. Phys. 2015. V. 72. P. 10601.

  8. Наумова Л.И., Миляев М.А., Бебенин Н.Г., Чернышова Т.А., Проглядо В.В., Криницина Т.П., Банникова Н.С., Устинов В.В. Безгистерезисное перемагничивание спиновых клапанов с сильным и слабым межслойным взаимодействием // ФММ. 2014. Т. 115. № 4. С. 376–383.

  9. Stoner E.C., Wohlfarth E.P. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys // IEEE Trans. Magn. 1991. V. 27. P. 3475–3518.

  10. Бебенин Н.Г., Устинов В.В. Намагничивание и магнитосопротивление спинового клапана // ФММ. 2015. Т. 116. № 2. С. 179–183.

  11. Bruckner F., Bergmair B., Brueckl H., Palmesi P., Buder A., Satz A., Suess D. A device model framework for magnetoresistive sensors based on the Stoner-Wohlfarth model. J. Magn // Magn. Mater. 2015. V. 381, P. 344–349.

  12. Shevtsov V.S., Kaminskaya T.P., Polyakov P.A., Kasatkin S.I., Amelichev V.V., Takhov V.S., Shevchenko A.B. Domain structure in thin FeNiCo films with in-plane anisotropy // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics 2021. V. 85(11). P. 1226–1229.

  13. Li Yu., Xu K., Hu Sh., Suter J., Schreiber D.,Ramuhalli P., Jonson B., McCloy J. Computational and experimental investigations of magnetic domain structures in patterned magnetic thin films // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015. V. 48. P. 305001.

  14. Sang H, Du Y.W., Chien C.L. Exchange coupling in Fe50Mn50/Ni81Fe19 bilayer: Dependence on antiferromagnetic layer thickness // J. Appl. Phys. 1999. V. 8(85). P. 4931–4933.

  15. Dieny B., Humbert P., Speriosu V.S., Gurney B.A., Baumgart P., Lefakis H. Giant magnetoresistance of magnetically soft sandwiches: Dependence of temperature and layer thicknesses // Phys. Rev. B. 1992. V. 45. P. 806–814.

  16. Polyakov O., Amelichev V., Zhukov D.,Vasilyev D., Kasatkin S.,Polyakov P. Development and research of a theoretical model of the magnetic tunnel junction // Sensors. 2021. V. 21(6). P. 2118.

  17. Amelichev V.V., Vasiliev D.V., Kostyuk D.V., Kazakov Yu.V., Kasatkin S.I., Polyakov O.P., Polyakov P.A., Shevtsov V.S. Study of Spin-Tunnel Junction Magnetization Using Coherent Rotation of the Free Layer Magnetization Model // Russian Microelectronics. 2021. V. 50(6). P. 461–466.

  18. Lee Y.M., Hayakawa J., Ikeda S., Matsukura F., Ohno H. Giant tunnel magnetoresistance and high annealing stability in CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions with synthetic pinned layer // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 042506.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал