FeO多晶薄膜隧道磁电阻效应

来源 :第十一届全国磁学和磁性材料会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hustyhw
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我们用磁控溅射的方法,用Fe<,2>O<,3>靶溅射制备了Fe<,3>O<,4>多晶薄膜,在室温下获得了大约为-1.2﹪的磁电阻.测量了从室温到液氮温度(78K)电阻随温度的变化关系,没有发现Verway转变,电阻与exp(T-1/2)成正比,这表明磁电阻来源于Fe<,3>O<,4>晶粒间通过晶界的自旋相关的电子隧穿.
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在LaSrMnO中掺杂γ-FeO,发现掺杂后的电阻率要远大于未掺杂样品的电阻率.掺入γ-FeO后,样品出现异常磁电阻效应,即加外磁场后样品的电阻率明显大于未加磁场时样品的电阻率.同时,掺杂样品磁电阻的磁场灵敏度显著提高,磁电阻峰值出现在室温以上.
根据实验数据,利用一定的数学模型,对LaCaMnO薄膜材料中的磁团簇随温度变化的行为特性进行了研究,通过对LaCaMnO薄膜相关实验数据的拟合,进一步缩小了该材料居里温度的误差范围;通过计算MR随磁团簇总角量子数J的变化,研究了制约和影响MR值及其场灵敏度(fieldsensitivity)的主要因素.
首次研究了在锰氧化物中掺杂Ⅵ族元素Te所引起的巨磁效应(CMR).发现LaTeMnO可能是Mn-Mn混合价态的新型巨磁阻材料,为畸变的ABO结构,低温下呈现明显的自旋玻璃态现象.在4T的磁场作用下,金属-半导体转变温度为221K,MR﹪值为50.7﹪.在低场(<0.1T)下,电阻率对磁场响应敏感,也具有较高的MR﹪值.
通过X射线衍射测量了YGdMnSn(x=0-1)和YMnSnCr(x=0-0.8)化合物的晶体结构.由磁性和电阻的测量研究了YGdMnSn(x=0.2)和YMnSnCr(x=0.4,0.5)化合物磁电阻效应.对化合物YGdMnSn(x=0.2)和YMnSnCr(x=0.4,0.5)分别观测到19.3﹪,32﹪和24﹪的负磁电阻.
一种新的钙钛矿结构的巨磁阻氧化物LaSbMnO已用固态反应方法制成,通过SQUID装置测量研究了它的电输运性质和磁性质.XPS分析证明该氧化物中Sb的价态是+5价,因此该氧化物是一种新的电子掺杂型CMR材料.
本文在5-376K温度范围内研究了YDyMnSn化合物的磁性与磁电阻效应.研究结果表明,随温度升高,化合物显示亚铁磁、反铁磁、亚铁磁及顺磁行为.在反铁磁温区,化合物可由磁场诱发反铁磁到铁磁的变磁转变,且变磁转变的临界磁场很小(≤1.2kOe).变磁转变伴随较大的负磁电阻.
通过XRD测量了ErTbMnSn(x=0-0.6)的晶体结构.通过Tb取代量的增加,化合物表现出反铁磁到亚铁磁的转变,自旋取向温度也逐渐增大.ErTbMnSn随温度变化表现出丰富的磁行为,在200K时有最大的磁电阻效应(MR=-5.5﹪);值得注意的是在低于25K,磁电阻符号发生了改变.
计算了平膜状磁双隧道结中铁磁金属层的厚度(d)对隧穿电导(TC)和隧穿磁电阻(TMR)的影响.结果表明,TC和TMR均随d做振荡变化,在合适的d下,TMR可达到甚高于d=∞时的值.
我们用掩膜法制备了FeCo/Al203/Co磁性隧道结,在室温下其制备的隧穿磁电阻为8.7﹪,经过200□的退火,磁电阻上升到13.8﹪;用TEM观察其结构的变化,发现在退火后Al203层变薄,电阻值略有下降.另外电子全息的结果显示制备态势垒的不对称性来自底层CoFe在Al层氧化时不可避免的被氧化.
针对平膜状NM/FI/NM型双自旋过滤隧道结(DSFJ;此处NM和FI分别表示非磁电极和铁磁绝缘(半导)体层),计算了偏压V,FI垒高U,FI厚度d和FI分子场大小h对磁电阻(TMR)的影响.结果表明:当V不太大时,DSFJ的确有很高的TMR;V,U,d,特别是h,对它均有影响.此外随着V的增大,TMR先缓慢升高,待到达一个极大值后再下降.此特点使DSFJ有别于传统的FM/NI/FM型磁隧道结(此