隧穿型磁电阻论文_李旭凌

导读:本文包含了隧穿型磁电阻论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:磁电,隧道,磁阻,磁性,效应,晶格,原理。

隧穿型磁电阻论文文献综述

李旭凌[1](2017)在《周期硅烯超晶格中的电子输运性质和隧穿磁电阻》一文中研究指出硅烯是一种新型的类石墨烯的二维材料,它由硅原子呈六角蜂窝状紧密排列组成,并且具有同石墨烯相类似的高载流子迁移率和电导率.与石墨烯不同,硅烯较强的自旋轨道耦合以及翘曲结构使其具有直接电子带隙和能带间隙可调的性质,这使得硅烯十分引人注目并受到广泛研究.本文中我们研究了正常和有缺陷的周期硅烯超晶格以及周期磁调制下硅烯超晶格中的电子输运性质和隧穿磁电阻,利用传递矩阵方法得到的主要结果如下:(1)通过研究正常和有缺陷的周期硅烯超晶格中的谷分辨电导、自旋极化率、谷极化率和隧穿磁电阻不同交换劈裂能下随能量和错列势的变化关系发现,随着能量的增加,正常的硅烯超晶格中狄拉克点位于谷分辨电导的最小值处;有缺陷的硅烯超晶格中狄拉克点处出现了缺陷峰;自旋极化率和隧穿磁电阻出现达到100%的平台区域,并得到完全自旋过滤条件;随着错列势的增加,交换劈裂能越大,自旋极化率、谷极化率和隧穿磁电阻强烈增大.谷分辨电导敏感依赖于缺陷效应,而自旋极化率、谷极化率和隧穿磁电阻对缺陷效应不敏感.(2)通过研究周期磁调制下硅烯超晶格中的自旋谷分辨电导、谷分辨电导、电荷电导、自旋极化率、谷极化率和隧穿磁电阻随势垒高度、势垒宽度、错列势和交换劈裂能的变化关系发现,随着势垒高度的增加,谷分辨电导、电荷电导、自旋极化率、谷极化率和隧穿磁电阻呈现出典型的准周期振荡;随着势垒宽度的增加,谷分辨电导、电荷电导、自旋极化率、谷极化率和隧穿磁电阻的振荡周期变短,位置向低势垒方向移动;随着错列势的增加,自旋极化率、谷极化率和隧穿磁电阻出现100%的平台区域;随着交换劈裂能的增加,P构型下的自旋和谷极化率以及隧穿磁电阻的平台区域具有明显的可调性。(本文来源于《河北师范大学》期刊2017-03-09)

曹江伟,王锐,王颖,白建民,魏福林[2](2016)在《隧穿磁电阻效应磁场传感器中低频噪声的测量与研究》一文中研究指出基于隧穿磁电阻效应(TMR)的磁场传感器具有很高的磁场灵敏度,但同时噪声也较大,有效抑制TMR磁场传感器的噪声,尤其是低频噪声的抑制对于其在高灵敏度要求场合的应用具有重要的意义.本文采用高精度数据采集卡搭建了噪声测量系统,测量了全桥结构TMR磁场传感器的噪声频谱图,发现TMR传感器的噪声在低频段表现为1/f特性,同时噪声功率谱密度与工作电流平方成正比关系;低频噪声在自由层翻转区间内噪声急剧增大,证明了1/f噪声主要来源于磁噪声,这一结果为TMR磁场传感器的噪声特性优化指明了方向.(本文来源于《物理学报》期刊2016年05期)

初冰,卞宝安,吴亚敏[3](2015)在《反铁磁Cr插入层对CoFe/MgO/CoFe磁性隧道结的隧穿磁电阻的影响》一文中研究指出利用基于密度泛函理论和非平衡态格林函数的第一性原理计算研究了CoFe/MgO/CoFe磁性隧道结的隧穿磁电阻效应.给出了该隧道结隧穿磁电阻与偏压的依赖关系,并计算了平行结构与反平行结构相应的I-V特性曲线和传输谱.通过在一侧电极与势垒层之间插入反铁磁金属Cr层,观察到了隧穿磁电阻、电导随插入层Cr层数增加发生衰减和2个原子层周期的振荡现象,这主要是由于Cr拥有反铁磁结构,在Cr/MgO界面形成了与Cr磁矩取向相关的界面散射.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2015年05期)

栾桂苹[4](2015)在《石墨烯基磁隧穿结的隧穿磁电阻效应》一文中研究指出石墨烯作为二维碳纳米材料,由于独特的电子结构表现出许多新奇的物理性质,使其成为纳米自旋电子器件极其重要材料。如何在石墨烯中获得自旋极化的电子流是石墨烯基自旋电子学研究的一个重要课题。本论文基于采用密度泛函理论的第一性原理及非平衡格林函数的方法,针对石墨烯基隧穿磁阻结的量子输运性质的调制效应展开研究,主要研究成果如下:1、我们针对石墨烯与过渡金属Cr构成的磁隧穿结的电子输运性质进行了系统的研究。在零偏压下,Cr/graphene/Cr磁隧穿结的隧穿磁阻比率达到了108%,表现为明显的自旋过滤器特征,该系统可以实现高比率的自旋过滤的主要原因是Cr(111)在倒空间M、K点附近铁磁状态下自旋向上的k|-resolved传输电导远大于其自旋向下和反平行状态下的的k|-resolved传输电导,而石墨烯中的碳原子与Cr原子在界面处强烈的耦合作用,使得n型掺杂石墨烯在M和K点附近对电子的传输具有选择性,为单自旋电子传输提供有效的传输通道,从而提高了系统的电子输运性质。此外,通过对传输电导和隧穿磁电阻的分析发现,在低偏压窗口[-0.5V,0.5V],随着外加偏压的增大,体系的I-V特性曲线在零偏压附近呈线性变化,表现出了良好的金属特性。为了量化外加偏压对Cr/graphene/Cr隧穿磁阻效应的调控,我们计算了外加偏压下的隧穿磁阻率,计算结果表明外加偏压能有效调控系统的隧穿磁阻比率。在[-0.5V,0.2V]偏压窗口下,体系的隧穿磁阻比率随着外加偏压的增大而减小,当偏压大于0.2V时,系统的隧穿磁阻比率不再减小,而是随着偏压的增大变化呈现出65%左右的平台;2、对比研究了石墨烯和石墨烷与过渡金属Ni构成隧穿磁阻结的量子输运性质。当石墨烷吸附在Ni(111)表面时,它的稳定吸附结构与石墨烯在Ni衬底的稳定吸附位置相同,即top-fcc对位。通过对传输系数谱线的计算,结果发现,石墨烷与Ni构成的隧穿磁阻结的隧穿磁阻率与Ni/graphene/Ni体系相比降低了6.4%,主要原因是Ni/graphene/Ni磁隧穿结中的绝缘层石墨烯为电子传输提供有效通道。此外,通过对两系统的平均平面静电势的计算发现,氢化能有效调控graphene/Ni平面结的功函数,进而影响系统的TMR值。(本文来源于《湘潭大学》期刊2015-05-01)

白雪亚[5](2015)在《硅烯自旋阀结构中的隧穿磁电阻效应》一文中研究指出本文利用传递矩阵方法研究了硅烯隧道结中的隧穿磁电阻效应,我们所采用的是由多层硅烯和铁磁性硅烯(normal/ferromagnetic/normal/ferromagnetic/normal sili-Ence)构成的硅烯隧道结.文章中计算了在铁磁区磁化方向平行和反平行情况下,谷电导、电荷电导和谷极化电导的变化规律.然后在所得到的电导结果的基础上计算了硅烯隧道结的隧穿磁电阻.首先,我们研究了硅烯隧道结两侧铁磁区磁化方向平行时的谷电导、电荷电导和谷极化电导的变化规律.结果表明,K谷和K’谷的电导随费米能的增加呈振荡式增加,其随两侧铁磁性硅烯长度的增加先衰减然后不断振荡,当硅烯中不同子晶格间的势能差me VZ=Δ7.11时会出现完全谷极化的现象.而K谷和K’谷电导随中间正常硅烯长度的增加呈准周期振荡.其次,我们研究了硅烯隧道结两侧铁磁区磁化方向反平行时的谷电导、电荷电导和谷极化电导的变化规律.在这种情况下由于磁化方向与谷指标和自旋指向的特殊结合,K谷和K’谷的电导值是完全相等的,因此电导在这时是完全非极化的.硅烯隧道结两端铁磁区磁化方向无论是平行还是反平行时的电导变化趋势都可以根据硅烯隧道结的能带图给出合理的解释.最后,我们研究了硅烯隧道结的隧穿磁电阻现象.计算发现在所研究的硅烯隧道结中,一定的参数取值下隧穿磁电阻随两侧铁磁性硅烯的长度的增加而呈不断振荡的趋势,当me VZ=Δ7.11时,磁电阻值先是不断振荡,然后保持为100%.不论ZΔ的取值如何,隧穿磁电阻随中间正常硅烯长度的增加呈准周期振荡,ZΔ增大时磁电阻整体的值都会增大.(本文来源于《河北师范大学》期刊2015-03-05)

初冰,卞宝安,吴亚敏,王利光[6](2014)在《CoFe/Cu/MgAl_2O_4(001)/CoFe磁性隧道结的隧穿磁电阻效应》一文中研究指出通过基于密度泛函理论和非平衡态格林函数的第一性原理计算,研究了CoFe/Cu/MgAl2O4(001)/CoFe磁性隧道结(MTJ)的隧穿磁电阻(TMR)效应。结果显示,在一个完整的MgAl2O4(001)晶胞上再添加叁层绝缘势垒层不仅会得到更大的隧穿磁电阻,且可以得到一个相对较大的半峰值偏压Vhalf。通过在势垒层和电极之间插入非磁性材料Cu,引起隧穿磁电阻发生反转和振荡现象,分别用左端CoFe-Cu电极的态密度(DOS)和电子的自旋传输对这两种现象进行了讨论。前者主要是由于CoFe-Cu电极的态密度随Cu层的增加发生了变化,后者主要是因为隧穿电子在Cu层中形成量子阱态,发生多重散射引起的。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2014年10期)

韩秀峰,刘厚方,张佳,师大伟,刘东屏[7](2013)在《新型磁性隧道结材料及其隧穿磁电阻效应》一文中研究指出典型的磁性隧道结是"叁明治"结构,即由上下两个铁磁电极以及中间厚度为1 nm量级的绝缘势垒层构成。当外加磁场使两铁磁电极的磁矩由平行态向反平行态翻转时,隧穿电阻会发生低电阻态向高电阻态的转变。自从1995年发现室温隧穿磁电阻(TMR)以来,非晶势垒的AlOx磁性隧道结在磁性随机存储器(MRAM)和磁硬盘磁读头(Read Head)中得到了广泛的应用,2007年室温下其磁电阻比值可达到80%。下一代高速、低功耗、高性能的自旋电子学器件的发展,迫切需要更高的室温TMR比值和新型的调制结构。2001年通过第一性原理计算发现:由于MgO(001)势垒对不同对称性的自旋极化电子具有自旋过滤(Spin Filter)效应,单晶外延的Fe(001)/MgO(001)/Fe(001)磁性隧道结的TMR比值可超过1 000%,随后2004年在单晶或多晶的MgO磁性隧道结中获得室温约200%的TMR比值,2008年更是在赝自旋阀结构CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结中获得高达604%的室温TMR比值。伴随着新势垒材料的不断发现和各种磁性隧道结结构的优化,共振隧穿和自旋依赖的库仑阻塞磁电阻等新效应以及磁性传感器、磁性随机存储器和自旋纳米振荡器及微波检测器等新器件逐渐成为科学和工业界所关注的研究与应用热点。对磁性隧道结(MTJ)材料及其器件应用研究和进展进行了简要介绍。(本文来源于《中国材料进展》期刊2013年06期)

白忠臣,齐赟,唐维媛[8](2012)在《铁磁隧道结的隧穿磁电阻研究》一文中研究指出在Slonczewsik自由电子理论模型下,研究了一由铁磁/铁磁绝缘体/铁磁构成的隧道结在零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率。结果表明,隧道结的磁结构对TC(隧穿电导)和TMR(隧穿磁阻)的值有很大的影响,在两磁极磁化方向相同且与势垒分子场同向时,TC取到最小值,而方向为反平行时,TC数值为最大,同时还对分子场取向对自旋电子输运性质的影响进行了分析,所得结果对自旋器件的设计有一定意义。(本文来源于《长江大学学报(自然科学版)》期刊2012年07期)

孙健[9](2012)在《铁磁体/有机半导体/铁磁体双隧道结的隧穿磁电阻》一文中研究指出随着科学技术的飞速发展,特别是上世纪70年代以来电子半导体器件的发展,人们对电子器件的需求越来越广泛.而铁磁体/有机半导体材料成了电子器件研发的主要课题.铁磁体/有机半导体具有易合成,存储量大等特点被广泛应用于实验及研究.本文通过理论模型分析与计算,采用Slonczwski的自由电子模型理论,利用量子隧穿方法来研究铁磁体(FM)/有机半导体(OSE)/铁磁体(FM)双隧道结磁电阻(TMR).在双隧道结磁电阻中,有机半导体(OSE)看成方势垒,通过Rashba自旋-轨道耦合效应、转移矩阵法求出透射系数和隧穿磁电阻.当自旋-轨道耦合强度为2.0,磁化偏角为0时,隧穿磁电阻取得较小值,磁化偏角为π/2时,隧穿磁电阻取得最大值,磁化偏角为π时,隧穿磁电阻取得最小值.当磁化偏转角为%,耦合强度为0时,隧穿磁电阻取得较大值,耦合强度为1.0时,隧穿磁电阻取得最小值,耦合强度为2.0时,隧穿磁电阻取得最大值;当磁化偏转角度为%,耦合强度为0时,隧穿磁电阻取得最小值,耦合强度为2.0时,隧穿磁电阻取得最大值;当磁化偏角为2π/3,耦合强度为0时,隧穿磁电阻取得最大值,耦合强度为2.0时,隧穿磁电阻取得最小值.在内部电场作用下,当耦合强度为2.0,磁化偏角为0时,隧穿磁电阻随着自旋极化率增大呈现线性增加;磁化偏角为π时,隧穿磁电阻随着自旋极化率增大呈现线性减小.在外部电场作用下,当耦合强度为1.5,外加偏压为0.2V,磁化偏角为0时,隧穿磁电阻取得较小值,磁化偏角为π/2时,隧穿磁电阻取得最大值,磁化偏角为π时,隧穿磁电阻取得最小值.当耦合强度为3.0,磁化偏角为π/4,外加偏压为0时,隧穿磁电阻取得最小值,外加偏压为0.8V时,隧穿磁电阻取得最大值;当耦合强度为3.0,磁化偏角为π/2,外加偏压为0时,隧穿磁电阻取得最大值,外加偏压为0.8V时,隧穿磁电阻取得最小值;当耦合强度为3.0,磁化偏角为3π/4,外加偏压为0时,隧穿磁电阻取得最小值,外加偏压为0.8V时,隧穿磁电阻取得最大值.在实际工作中,由于铁磁体/有机半导体多层膜隧穿磁电阻受到自旋极化子、自旋耦合强度、外加偏压等因素影响,我们通过改变任意一个因素,便可以获得不同用途的磁性半导体材料.(本文来源于《延边大学》期刊2012-06-01)

黄政,胡浩[10](2012)在《磁性隧道结隧穿电导和磁电阻的研究》一文中研究指出针对由一平面磁性势垒隔开的两铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,基于自由电子近似并利用传递矩阵方法计算了其零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,研究表明隧道结的磁结构对TC(隧穿电导)和TMR(隧穿磁阻)的值有很大的影响,当两磁性电极分子场方向相同,且都与势垒层分子场反平行时,TC数值达到最大,两者平行时,TC的数值最小,同时还分析了分子场的相对取向等对磁性隧道结自旋极化电子输运性质的影响。研究结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2012年03期)

隧穿型磁电阻论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于隧穿磁电阻效应(TMR)的磁场传感器具有很高的磁场灵敏度,但同时噪声也较大,有效抑制TMR磁场传感器的噪声,尤其是低频噪声的抑制对于其在高灵敏度要求场合的应用具有重要的意义.本文采用高精度数据采集卡搭建了噪声测量系统,测量了全桥结构TMR磁场传感器的噪声频谱图,发现TMR传感器的噪声在低频段表现为1/f特性,同时噪声功率谱密度与工作电流平方成正比关系;低频噪声在自由层翻转区间内噪声急剧增大,证明了1/f噪声主要来源于磁噪声,这一结果为TMR磁场传感器的噪声特性优化指明了方向.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

隧穿型磁电阻论文参考文献

[1].李旭凌.周期硅烯超晶格中的电子输运性质和隧穿磁电阻[D].河北师范大学.2017

[2].曹江伟,王锐,王颖,白建民,魏福林.隧穿磁电阻效应磁场传感器中低频噪声的测量与研究[J].物理学报.2016

[3].初冰,卞宝安,吴亚敏.反铁磁Cr插入层对CoFe/MgO/CoFe磁性隧道结的隧穿磁电阻的影响[J].原子与分子物理学报.2015

[4].栾桂苹.石墨烯基磁隧穿结的隧穿磁电阻效应[D].湘潭大学.2015

[5].白雪亚.硅烯自旋阀结构中的隧穿磁电阻效应[D].河北师范大学.2015

[6].初冰,卞宝安,吴亚敏,王利光.CoFe/Cu/MgAl_2O_4(001)/CoFe磁性隧道结的隧穿磁电阻效应[J].微纳电子技术.2014

[7].韩秀峰,刘厚方,张佳,师大伟,刘东屏.新型磁性隧道结材料及其隧穿磁电阻效应[J].中国材料进展.2013

[8].白忠臣,齐赟,唐维媛.铁磁隧道结的隧穿磁电阻研究[J].长江大学学报(自然科学版).2012

[9].孙健.铁磁体/有机半导体/铁磁体双隧道结的隧穿磁电阻[D].延边大学.2012

[10].黄政,胡浩.磁性隧道结隧穿电导和磁电阻的研究[J].武汉理工大学学报.2012

论文知识图

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