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在过去的二,三十年间,随着金属多层膜和颗粒膜的巨磁电阻(GMR)的发现,以研究、利用和控制电子自旋极化及其输运过程为核心的自旋电子学得到很大的发展,同时用磁电阻材料制备自旋电子学器件也取得了惊人的进步,所有这些为后续的、更深入的信息存储领域的开发与研究奠定了坚实的基础。
传统的Co/Cu/Co自旋阀或者Co/Cu多层膜结构具有较大的磁电阻,但是其饱和场(或开关场)太大,影响其实际应用,为此,我们尝试使用纳米氮化层进行界面调制或剪裁,以期获得好的磁电阻特性。我们在实验上发现,当NNL在下界面(Co/Cu)掺杂时,得到了一个数值为-0.043%的反常磁电阻;当NNL在上界面(Cu/Co)掺杂时,磁电阻近似为0;当NNL同时在上、下界面掺杂时,也可得到的反常磁电阻(-0.005%),实验上获得的这些反常磁电阻数值和Rahmouni等[1]在Co/Ru/Co及其掺杂体系中发现的反常磁电阻数值相当。 为了从理论上进一步证实这一结果,我们用Camley-Barnas的玻尔兹曼半经典理论模型,通过调整界面参数来模拟计算磁电阻,发现适当改变界面自旋相关散射系数(由NNL引起)确实能得到与实验结果基本吻合的反常磁电阻。